比特幣獨特的非對稱加密技術

⑴ 網上經常將比特幣與區塊鏈等同起來，可以理解為區塊鏈就是比特幣嗎

比特幣是一種數字加密貨幣，他是由計算機通過特定數學計算而產生，也存儲在計算機中。因比特幣僅僅是計算機中的一串數據，相對紙質貨幣而言，它也被稱作「虛擬幣」。區塊鏈是比特幣的底層運用，比特幣只是他的一個應用而已。如果我的回答能夠對您有幫助的話，請採納

⑵ 為什麼比特幣不怕被盜

比特幣最重要的特性是去中心化，比特幣的去中心化是用非對稱加密技術和分布式存儲實現的。比特幣第2個特性是不可篡改，這是用工作量證明機制和最長鏈機制來保障的。

⑶ 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。

⑷ 比特幣的數字簽名是什麼

比特幣的數字簽名，就是只有比特幣轉賬的轉出方生成的，一段防偽造的字元串。通過驗證該數字串，一方面證明該交易是轉出方發起的，另一方面證明交易信息在傳輸中沒有被更改。
數字簽名通過數字摘要技術把交易信息縮短成固定長度的字元串。舉個栗子，牛牛發起一筆比特幣轉賬，需要先將該交易進行數字摘要，縮短成一段字元串，然後用自己的私鑰對摘要進行加密，形成數字簽名。完成後，牛牛需要將原文（交易信息）和數字簽名一起廣播給礦工，礦工用牛牛的公鑰進行驗證，如果驗證成功，說明該筆交易確實是牛牛發出的，且信息未被更改。
同時，數字簽名加密的私鑰和解密的公鑰不一致，採用非對稱加密技術。看起來好復雜，其實轉賬只需要你輸入私鑰就瞬間完成啦！

⑸ 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。

⑹ 2021年，更多支付巨頭將採用加密貨幣，加密貨幣的加密原理是什麼

一、首先要了解加密貨幣是什麼？

加密貨幣 (Cryptocurrency) 是在加密安全對等經濟系統中作為交易媒介而形成的一種數碼資產產產品。使用加密技術來驗證和保護交易並控制其他單位的創建。與我們認知的中心化銀行系統不同，大部分的加密貨幣是以非中心化的形式進行，分布式地散播運行在世界各地的電腦系統網路(也稱為節點)。任何擁有互聯網的使用者或者是微弱的無線電信號都能輕易的通過點擊按鈕跟世界各地的人進行交易。與跨國銀行轉賬相比，加密貨幣的轉帳手續費較低，而且交易是不可逆轉，與信用卡公司允許的退款交易不一樣。加密貨幣單位的發行和管理架構是根基於編程機演算法和加密證據來決定的。這些都被視為一組自定義的規則，也稱為協議。用於定義在加密貨幣世界的運行方式。非中心化機制意味著加密貨幣不能由單一個體控制，用戶之間的交易中亦不能在沒有依賴第三方中介情況下進行。然而，亦有部分私營公司和基金管理公司開發不同程度屬性的非中心化加密貨幣技術。根據網路結構和節點分布，有些加密貨幣要比其他加密貨幣相對的中心化的。

⑺ 比特幣的數字簽名簡介

比特幣中的數字簽名，是交易中的發起方產生的，為了保證這筆交易確實是由此人發起，並且數據在傳輸時沒有被篡改。數字簽名簡單點來說，就是完整的交易信息，通過數字摘要技術壓縮成固定格式的字元串，然後通過非對稱加密技術，生成一個私鑰。將完整的交易信息和數字簽名傳送給礦工，礦工用交易發起方的公鑰對數字簽名進行解密，解密成功，就將此交易數據寫到區塊中。

⑻ 比特幣如何防止篡改

比特幣網路主要會通過以下兩種技術保證用戶簽發的交易和歷史上發生的交易不會被攻擊者篡改：

• 非對稱加密可以保證攻擊者無法偽造賬戶所有者的簽名；

• 共識演算法可以保證網路中的歷史交易不會被攻擊者替換；

非對稱加密



• 非對稱加密演算法3是目前廣泛應用的加密技術，TLS 證書和電子簽名等場景都使用了非對稱的加密演算法保證安全。非對稱加密演算法同時包含一個公鑰（Public Key）和一個私鑰（Secret Key），使用私鑰加密的數據只能用公鑰解密，而使用公鑰解密的數據也只能用私鑰解密。





圖 4 - 51% 攻擊



• 1使用如下所示的代碼可以計算在無限長的時間中，攻擊者持有 51% 算力時，改寫歷史 0 ~ 9 個區塊的概率9：


• #include


• #include



• double attackerSuccessProbability(double q, int z) {


• double p = 1.0 - q;


• double lambda = z * (q / p);


• double sum = 1.0;


• int i, k;


• for (k = 0; k <= z; k++) {


• double poisson = exp(-lambda);


• for (i = 1; i <= k; i++)


• poisson *= lambda / i;


• sum -= poisson * (1 - pow(q / p, z - k));


• }


• return sum;


• }



• int main() {


• for (int i = 0; i < 10; i++) {


• printf("z=%d, p=%f\n", i, attackerSuccessProbability(0.51, i));


• }


• return 0;


• }



• 通過上述的計算我們會發現，在無限長的時間中，佔有全網算力的節點能夠發起 51% 攻擊修改歷史的概率是 100%；但是在有限長的時間中，因為比特幣中的算力是相對動態的，比特幣網路的節點也在避免出現單節點佔有 51% 以上算力的情況，所以想要篡改比特幣的歷史還是比較困難的，不過在一些小眾的、算力沒有保證的一些區塊鏈網路中，51% 攻擊還是極其常見的10。



• 防範 51% 攻擊方法也很簡單，在多數的區塊鏈網路中，剛剛加入區塊鏈網路中的交易都是未確認的，只要這些區塊後面追加了數量足夠的區塊，區塊中的交易才會被確認。比特幣中的交易確認數就是 6 個，而比特幣平均 10 分鍾生成一個塊，所以一次交易的確認時間大概為 60 分鍾，這也是為了保證安全性不得不做出的犧牲。不過，這種增加確認數的做法也不能保證 100% 的安全，我們也只能在不影響用戶體驗的情況下，盡可能增加攻擊者的成本。



總結



• 研究比特幣這樣的區塊鏈技術還是非常有趣的，作為一個分布式的資料庫，它也會遇到分布式系統經常會遇到的問題，例如節點不可靠等問題；同時作為一個金融系統和賬本，它也會面對更加復雜的交易確認和驗證場景。比特幣網路的設計非常有趣，它是技術和金融兩個交叉領域結合後的產物，非常值得我們花時間研究背後的原理。



• 比特幣並不能 100% 防止交易和數據的篡改，文中提到的兩種技術都只能從一定概率上保證安全，而降低攻擊者成功的可能性也是安全領域需要面對的永恆問題。我們可以換一個更嚴謹的方式闡述今天的問題 — 比特幣使用了哪些技術來增加攻擊者的成本、降低交易被篡改的概率：



• 比特幣使用了非對稱加密演算法，保證攻擊者在有限時間內無法偽造賬戶所有者的簽名；

• 比特幣使用了工作量證明的共識演算法並引入了記賬的激勵，保證網路中的歷史交易不會被攻擊者快速替換；



• 通過上述的兩種方式，比特幣才能保證歷史的交易不會被篡改和所有賬戶中資金的安全。

⑼ 比特幣交易過程中是如何加密的

比特幣系統是採用非對稱加密來提升交易安全性。這也是盈富財經學院的人告訴我的，當時有個朋友在那。

在信息加密以及解密過程中，會使用了不同的密鑰，只有利用對應的公鑰才能進行解密，擁有私鑰就等於擁有比特幣的所有權。

同樣，比特幣用戶也需通過身份驗證，就能確保自身加密貨幣資產的所有權。

⑽ 比特幣基礎教學之：怎樣保護你的私鑰

用對稱加密的方法保管私鑰
對稱加密(Symmetric-key algorithm)是指加密和解密都用一個密鑰。我們平時用到的加密方法一般都是對稱加密，比如 winrar 中的加密，bitcoin-qt中對私鑰文件的加密也是用的對稱型加密演算法。常用的對稱加密演算法有：AES、DES、RC4、RC5等等。對稱加密需要用 戶設置相對比較復雜的密鑰，以防止被暴力破解。
加密命令：encryptwallet YOURPASSWORD
解密錢包命令：
walletpassphrase YOURPASSWORD TIMEOUT
更改密碼命令：
walletpassphrasechange OLDPASSWORD NEWPASSWORD
方法二，使用blockchain提供的AES加密。Blockchain為用戶提供基於AES演算法的私鑰文件加密服務。用戶可以將加密好的文件下載下來，並妥善保存。 方法三，用第三方軟體Truecrypt對密鑰文件加密，這也是編者比較推薦的方法。Truecrypt開源免費，軟體成熟度很高，而且支持雙因素認證和整個硬碟加密。另外，FBI人員在Truecrypt上面吃過虧，因此口碑很不錯。
Truecrypt的口碑
Truecrypt只支持對稱加密演算法。使用它的用戶必須要將密鑰牢記，如果你忘記密鑰，那麼沒有人能夠恢復你加密的文件。
Truecrypt官方網站
Truecrypt使用文檔
用非對稱加密的方法保管私鑰
非對稱加密方法所採用公鑰和私鑰的形式來對文件進行加密。用戶可以用公鑰來對文件進行加密，用私鑰對文件解密。常見的非對稱加密演算法有RSA、 Elgamal、ECC等等。非對稱加密的好處是密鑰的復雜度一般很高，可以很有效的防止被暴力破解。缺點是有一定的使用門檻，不太適合普通級用戶。 方法一、個人用戶可以考慮使用RSA來進行加密。首先,可以創建公鑰和私鑰，點擊這里生成密鑰。將公鑰私鑰妥善保管後，便可以用公鑰加密和私鑰解密了，點擊這里進行加密和解密。
RSA公鑰和私鑰的產生過程
方法二、比較成熟的非對稱加密軟體有我們可以採用PGP(Pretty Good Privacy)工具來對文件進行加密。PGP加密可以讓每個公鑰邦定到一個用戶的所有信息。相比RSA來講，PGP的功能更加完善可靠。但是隨著PGP 的升級，新的加密消息有可能不被舊的PGP系統解密，所以用戶在使用PGP之前應該首先熟悉PGP的設置。PGP加密工具網上有很多，編者就不列舉了。
wiki中關於PGP的介紹
PGP在線加解密系統PGP命令FAQ高級方法保管私鑰
上述保管私鑰的方式都很常見，有經驗的攻擊者依然可能得到用戶的私鑰文件。關於更加高級隱秘的私鑰保管方式，參見以後的比特幣高級教學內容。