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比特幣中的橢圓曲線採用的是什麼

發布時間: 2021-11-30 15:54:01

比特幣的原理嗎

  1. 首先你要知道公鑰和私鑰的概念

2.比特幣主要用了ECDSA,也就是橢圓曲線簽名演算法,這個演算法有兩個特性,注意這兩點對下面至關重要

3.比特幣其實沒有錢包,只有交易賬單,整個比特幣就是交易賬單

4.比特幣的賬戶,就是一段公鑰

❷ 什麼是比特幣加密技術

比特幣和區塊鏈的誕生需要依賴於很多核心技術的突破:一是拜占庭容錯技術;二是非對稱加密技術;三是點對點支付技術。下面會依次介紹。
拜占庭容錯技術
比特幣和區塊鏈誕生的首要難點在於如何創建分布式共識機制,也就是菜斯利·蘭伯特等人1982年提出的拜占庭將軍問題。所謂拜占庭將軍問題是指,把戰爭中互不信任的各城邦軍隊如何達成共識並決定是否出兵的決策過程。延伸至計算機領域,試圖創建具有容錯性的分布式系統,即使部分節點失效仍可確保系統正常運行,也可讓多個基於零信任基礎的節點達成共識,並確保信息傳遞的一致性。
中本聰所提到的「拜占庭將軍問題」解決方法起始於亞當﹒拜克在1997年發明的哈希現金演算法機制,起初該設計是用於限制垃圾郵件發送與拒絕服務攻擊。2004年,密碼朋克運動早期和重要成員哈爾·芬尼將亞當﹒拜克的哈希現金演算法改進為可復用的工作量證明機制。他們的研究又是基於達利亞·馬凱與邁克爾·瑞特的學術成果:拜占庭容錯機制。正是哈爾·芬尼的可復用的工作量證明機制後來成為比特幣的核心要素之一。哈爾·芬尼是中本聰的最早支持者,同時也是第一筆比特幣轉賬的接受者,在比特幣發展的早期與中本聰有大量互動與交流。
非對稱加密技術
比特幣的非對稱加密技術來源於以下幾項密碼學的技術創新:1976年,Sun公司前首席安全官Whitfield Diffie與斯坦福大學教授Martin Hell,在開創性論文《密碼學的新方向》首次提出公開鑰匙密碼學的概念,發明了非對稱加密演算法。1978年省理工學院的倫納德·阿德曼、羅納德·李維斯特、阿迪·薩莫爾三名研究人員,共同發明了公開鑰匙系統「RSA」可用於數據加密和簽名,率先開發第一個具備商業實用性的非對稱RSA加密演算法。1985年,Neal Koblitz和Victor Miller倆人,首次提出將橢圓曲線演算法(ECC),應用於密碼學,並建立公鑰加密的演算法,公鑰密碼演算法的原理是利用信息的不對稱性,公鑰對應的是私鑰,私鑰是解開所有信息的鑰匙,公鑰可以由私鑰反推算出。ECC能夠提供比RSA更高級別的安全。比特幣使用的就是橢圓曲線演算法公鑰用於接收比特幣,而私鑰則是比特幣支付時的交易簽名。這些加密演算法奠定了當前非對稱加密理論的基礎,被廣泛應用於網路通信領域。但是,當時這些加密技術發明均在NSA嚴密監視的視野之內。NSA最初認為它們對國家安全構成威脅,並將其視為軍用技術。直到20世紀90年代末,NSA才放棄對這些非對稱加密技術的控制,RSA演算法、ECC演算法等非對稱加密技術最終得以走進公眾領域。
不過,中本聰並不信任NSA公布的加密技術,在比特幣系統中沒有使用RSA公鑰系統,原因除了ECC能夠提供比RSA更高級別的安全性能外,還擔心美國安全部門在RSA留有技術後門。2013年9月,斯諾登就曾爆料NSA採用秘密方法控制加密國際標准,比特幣採用的RSA可能留有後門,NSA能以不為人知的方法弱化這條曲線。所幸的是,中本聰神一般走位避開了RSA的陷阱,使用的加密技術不是NSA的標准,而是另一條鮮為人知的橢圓曲線,這條曲線並不在美國RSA的掌握之下。全世界只有極少數程序躲過了這一漏洞,比特幣便是其中之一。

❸ 區塊鏈技術中的哈希演算法是什麼

1.1. 簡介

計算機行業從業者對哈希這個詞應該非常熟悉,哈希能夠實現數據從一個維度向另一個維度的映射,通常使用哈希函數實現這種映射。通常業界使用y = hash(x)的方式進行表示,該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。
區塊鏈中哈希函數特性:

  • 函數參數為string類型;

  • 固定大小輸出;

  • 計算高效;

  • collision-free 即沖突概率小:x != y => hash(x) != hash(y)

    隱藏原始信息:例如區塊鏈中各個節點之間對交易的驗證只需要驗證交易的信息熵,而不需要對原始信息進行比對,節點間不需要傳輸交易的原始數據只傳輸交易的哈希即可,常見演算法有SHA系列和MD5等演算法

  • 1.2. 哈希的用法

    哈希在區塊鏈中用處廣泛,其一我們稱之為哈希指針(Hash Pointer)
    哈希指針是指該變數的值是通過實際數據計算出來的且指向實際的數據所在位置,即其既可以表示實際數據內容又可以表示實際數據的存儲位置。下圖為Hash Pointer的示意圖


❹ 區塊鏈的核心技術是什麼

簡單來說,區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫;從數據結構上看,它是基於時間序列的鏈式數據塊結構;從節點拓撲上看,它所有的節點互為冗餘備份;從操作上看,它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象,我來舉個例子,你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地,這 100 台機器之間的網路是廣域網,並且,這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼,我們採用什麼樣的演算法(共識機制)才能夠為它提供一個可信任的環境,並且使得:
節點之間的數據交換過程不可篡改,並且已生成的歷史記錄不可被篡改;
每個節點的數據會同步到最新數據,並且會驗證最新數據的有效性;
基於少數服從多數的原則,整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈,至少需要四個模塊組成:P2P 網路協議、分布式一致性演算法(共識機制)、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊,負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊,它遵循一定的交互原則。比如:初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態,在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合,指令體現在在消息頭(Message Header) 的 命令(command)域中,這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能,這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解,可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域,我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法,以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看,我們可以得出一個圖,其中,區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到,計算機應用在最開始多為單點應用,高可用方便採用的是冷災備,後來發展到異地多活,這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術,隨著分布式系統技術的發展,我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域,多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法,以及 DPoS 代理權益證明演算法,以上三種是業界主流的共識演算法,這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是,它們融入了經濟學博弈的概念,下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW: 通常是指在給定的約束下,求解一個特定難度的數學問題,誰解的速度快,誰就能獲得記賬權(出塊)權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題,所以在比拼速度的情況下,也就變成了誰的計算方法更優,以及誰的設備性能更好。
PoS: 這是一種股權證明機制,它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權(所有權佔比)成比例,它實現的核心思路是:使用你所鎖定代幣的幣齡(CoinAge)以及一個小的工作量證明,去計算一個目標值,當滿足目標值時,你將可能獲取記賬權。
DPoS: 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子,而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點,也有可能是 101 個節點,這一點取決於設計,只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量,因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域,應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中,難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎,在比特幣中,SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法,也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上,我們也會看到 Scrypt 演算法,該演算法與 SHA256 不同的是,需要大內存支持。而在其他一些幣種身上,我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本,並命名為 Ethash,這是一個 IO 難解性的演算法。
當然,除了挖礦演算法,我們還會使用到 RIPEMD160 演算法,主要用於生成地址,眾多的比特幣衍生代碼中,絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址,我們還會使用到最核心的,也是區塊鏈 Token 系統的基石:公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合,整個簽名過程與 DSA 類似,所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC(橢圓曲線函數)。
從技術上看,我們先從生成私鑰開始,其次從私鑰生成公鑰,最後從公鑰生成地址,以上每一步都是不可逆過程,也就是說無法從地址推導出公鑰,從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道,僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫,那麼,多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢?
我在設計元界區塊鏈時,參考了多種資料庫,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施,多以輕量級嵌入式資料庫為主,由於並不涉及區塊鏈的賬本特性,這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性,通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構,我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫,翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式,每次轉移均以輸入輸出的形式出現;而在 Balance 結構中,是沒有這個模式的。

❺ 比特幣演算法原理

比特幣演算法主要有兩種,分別是橢圓曲線數字簽名演算法和SHA256哈希演算法。

橢圓曲線數字簽名演算法主要運用在比特幣公鑰和私鑰的生成過程中,該演算法是構成比特幣系統的基石。SHA-256哈希演算法主要是運用在比特幣的工作量證明機制中。

比特幣產生的原理是經過復雜的運演算法產生的特解,挖礦就是尋找特解的過程。不過比特幣的總數量只有2100萬個,而且隨著比特幣不斷被挖掘,越往後產生比特幣的難度會增加,可能獲得比特幣的成本要比比特幣本身的價格高。

比特幣的區塊由區塊頭及該區塊所包含的交易列表組成,區塊頭的大小為80位元組,由4位元組的版本號、32位元組的上一個區塊的散列值、32位元組的 Merkle Root Hash、4位元組的時間戳(當前時間)、4位元組的當前難度值、4位元組的隨機數組成。擁有80位元組固定長度的區塊頭,就是用於比特幣工作量證明的輸入字元串。不停的變更區塊頭中的隨機數即 nonce 的數值,並對每次變更後的的區塊頭做雙重 SHA256運算,將結果值與當前網路的目標值做對比,如果小於目標值,則解題成功,工作量證明完成。

比特幣的本質其實是一堆復雜演算法所生成的一組方程組的特解(該解具有唯一性)。比特幣是世界上第一種分布式的虛擬貨幣,其沒有特定的發行中心,比特幣的網路由所有用戶構成,因為沒有中心的存在能夠保證了數據的安全性。

❻ 比特幣的核心技術包括哪些

比特幣的核心技術包括1、非對稱加密技術 2、點對點傳輸技術 3、哈希現金演算法機制。
1.非對稱加密技術和對稱加密技術最大的不同就是有了公鑰和私鑰之分。非對稱加密演算法需要兩個密鑰:公開密鑰(publickey)和私有密鑰(privatekey)。公開密鑰與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密,只有用對應的私有密鑰才能解密;如果用私有密鑰對數據進行加密,那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。公鑰是公開的,私鑰是保密的。 由於不涉及私鑰的傳輸,整個傳輸過程就變得安全多了。後來又出現了具備商業實用性的非對稱RSA加密演算法以及後來的橢圓曲線加密演算法(ECC),這些都奠定了加密演算法理論的基礎,但是美國國家安全局NSA最初認為這些技術對國家安全構成威脅,所以對這些技術進行了嚴密的監控,知道20世紀90年代末NSA才放棄了對這些技術的監控,這些非對稱技術才最終走入了了公眾的視野。這項技術對應到比特幣場景中就是比特幣的地址和私鑰。
2.點對點傳輸技術顧名思義,就是無需中心伺服器、個體之間可以相互傳輸信息的技術,P2P網路的重要目標就是讓所有客戶端都能提供資源,包括寬頻、存儲空間和計算能力。 對應到比特幣網路中就是利用點對點的技術實現真正的去中心化。
3.哈希現金演算法機制就是讓那些製造垃圾郵件的人付出相應的代價!發送者需要付出一定的工作量,比如說哈希運算,幾秒鍾時間對於普通用戶不算什麼,但對於垃圾郵件的發送者每封郵件都要花幾秒鍾的時間,這樣的成本是沒有辦法負擔的。同時每次運算都會蓋上一個獨一無二的時間戳,這樣就能保證郵件發送方不能重復使用一個運算結果。 對於比特幣而言也是同樣的道理,如何保證一筆數字貨幣沒有被多次消費(Double Spending),就類似於驗證一封郵件沒有被多次發送,所以就要保證每一筆交易順利完成,必須要付出一定的工作量(proof of Work),並且在完成交易時蓋上一個時間戳表示交易完成的時間。

❼ 比特幣採用什麼樣子的交易方式

目前比特幣市場上主要的交易模式有:
1、法幣交易:就是通過法定貨幣購買,出售或交易數字資產。例如:比特幣現在報價6萬一個,那麼不管是刷卡也好,支付寶微信也罷,總之直接用錢來買就是法幣交易。
2、幣幣交易:主要是針對虛擬貨幣和虛擬貨幣之間的交易,以其中的一種幣作為計價單位去購買其他幣種。其交易規則同樣是按照價格優先時間優先順序完成撮合交易。
3、杠桿交易:就是利用小額的資金來進行數倍於原始金額的投資。以期望獲取相對投資標的物波動的數倍收益率,抑或虧損。由於保證金的增減不以標的資產的波動比例來運動 ,風險很高。
4、合約交易:合約交易是796交易所對比特幣萊特幣期貨合約交易的統稱。2013年6月,796交易所在比特幣業內率先開發出了比特幣周交割標准期貨—T+0雙向交易虛擬商品作押易貨合約(合約交易)。

溫馨提示:
1、以上解釋僅供參考,不作任何建議。
2、在投資之前,建議您先去了解一下項目存在的風險,對項目的投資人、投資機構、鏈上活躍度等信息了解清楚,而非盲目投資或者誤入資金盤。投資有風險,入市須謹慎。
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❽ 比特幣的核心技術包括

主要包括以下幾個核心技術:1.非對稱加密技術
說到非對稱加密技術我們就不得不提一下對稱加密技術,網路是這樣解釋的:所謂對稱加密(也叫私鑰加密)指加密和解密使用相同密鑰的加密演算法。有時又叫傳統密碼演算法,就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來,同時解密密鑰也可以從加密密鑰中推算出來。
而在大多數的對稱演算法中,加密密鑰和解密密鑰是相同的,所以也稱這種加密演算法為秘密密鑰演算法或單密鑰演算法。
它要求發送方和接收方在安全通信之前,商定一個密鑰。
對稱演算法的安全性依賴於密鑰,泄漏密鑰就意味著任何人都可以對他們發送或接收的消息解密,所以密鑰的保密性對通信的安全性至關重要。
是不是看的很懵懂,沒關系,我們來舉一個小例子:假設特工甲給特工乙發送這樣一段密函「明天按照B計劃進行任務」,由於對稱加密使用同一個密碼,所以他們必須提前溝通好密碼是什麼。
但這樣會產生了問題,既然加密和解密是同一串密碼,那麼特工甲和特工乙在傳輸密碼過程中被人監控了怎麼辦?密碼泄露了怎麼辦?於是,非對稱加密技術應運而生。
1976年,美國學者Whitfield Diffie和Martin 夢之旅4圖文攻略 Hellman發表了「New Direction in Cryptography」論文,為解決信息公開傳送和密鑰管理問題,提出一種新的密鑰交換協議,允許在不安全的媒體上的通訊雙方交換信息,安全地達成一致的密鑰,這就是「公開密鑰系統」,開創了密碼學研究的新方向。
非對稱加密技術和對稱加密技術最大的不同就是有了公鑰和私鑰之分。非對稱加密演算法需要兩個密鑰:公開密鑰(publickey)和私有密鑰(privatekey)。公開密鑰與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密,只有用對應的私有密鑰才能解密;如果用私有密鑰對數據進行加密,那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。公鑰是公開的,私鑰是保密的。
由於不涉及私鑰的傳輸,整個傳輸過程就變得安全多了。後來又出現了具備商業實用性的非對稱RSA加密演算法以及後來的橢圓曲線加密演算法(ECC),這些都奠定了加密演算法理論的基礎,但是美國國家安全局NSA最初認為這些技術對國家安全構成威脅,所以對這些技術進行了嚴密的監控,知道20世紀90年代末NSA才放棄了對這些技術的監控,這些非對稱技術才最終走入了了公眾的視野。
說到這里我們就要膜拜一下中本聰了。2013年9月,斯諾登事件告訴大家NSA暗地裡偷偷控制加密國際標准,偷偷地監視著大家

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