在區塊鏈中通常使用什麼進行區塊加密
1. 區塊鏈應用什麼技術來實現此功能
區塊鏈應用了以下的技術來實現
第一種是共識機制,常用的共識機制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由於區塊鏈系統中沒有一個中心,因此需要有一個預設的規則來指導各方節點在數據處理上達成一致,所有的數據交互都要按照嚴格的規則和共識進行;
第二種是密碼學技術,密碼學技術是區塊鏈的核心技術之一,目前的區塊鏈應用中採用了很多現代密碼學的經典演算法,主要包括:哈希演算法、對稱加密、非對稱加密、數字簽名等。
第三種是分布式存儲,區塊鏈是一種點對點網路上的分布式賬本,每個參與的節點都將獨立完整地存儲寫入區塊數據信息。分布式存儲區別於傳統中心化存儲的優勢主要體現在兩個方面:每個節點上備份數據信息,避免了由於單點故障導致的數據丟失;每個節點上的數據都獨立存儲,有效規避了惡意篡改歷史數據。
智能合約:智能合約允許在沒有第三方的情況下進行可信交易,只要一方達成了協議預先設定的目標,合約將會自動執行交易,這些交易可追蹤且不可逆轉。具有透明可信、自動執行、強制履約的優點。區塊鏈技術有許多獨特的特點,使它成為一項獨特的發明,並賦予它無限的視野去探索。
2. 什麼是區塊鏈加密演算法
區塊鏈加密演算法(EncryptionAlgorithm)
非對稱加密演算法是一個函數,通過使用一個加密鑰匙,將原來的明文文件或數據轉化成一串不可讀的密文代碼。加密流程是不可逆的,只有持有對應的解密鑰匙才能將該加密信息解密成可閱讀的明文。加密使得私密數據可以在低風險的情況下,通過公共網路進行傳輸,並保護數據不被第三方竊取、閱讀。
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化,能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段,在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作,從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等,區塊鏈、比特幣的火爆,不少相關的top域名都被注冊,對域名行業產生了比較大的影響。
3. 區塊鏈技術原理與應用 介紹一下
1、區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了過去十分鍾內所有比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。是比特幣的底層技術,像一個資料庫賬本,記載所有的交易記錄。
2、廣義定義:利用加密鏈式結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用自動化腳本代碼(智能合約)來變成和操作數據的一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算範式。
3、狹義定義:按照時間順序將數據區塊以鏈條的方式組合成特定數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享賬戶。
4、區塊鏈的特點:去中心化:區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統機構,採用純數學方法而不是中心結構來建立分布式節點間的信任關系,從而形成去中心化的可信任的分布式系統。
5、時序數據:區塊鏈採用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據,從而為數據增加了時間維度,具有極強的可驗證性和可追溯性。
6、集體維護:區塊鏈系統採用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所以節點均可參與數據區塊的驗證過程,並通過共識演算法來選擇特定的節點將新區快添加到區塊鏈。
7、可編程:區塊鏈技術提供靈活的腳本代碼系統,支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其他去中心化應用。
8、安全可信:區塊鏈技術採用非對稱密碼原理對數據進行加密,同時藉助分布式系統各節點的工作量證明等共識演算法形成的強大算力來抵禦外部攻擊、保證區塊鏈數據不可篡改和不可偽造,因而具有較高的安全性。
9、區塊鏈應用場景:數字貨幣:以比特幣為代表,本質上是由分布式網路系統生成的數字貨幣,其發行過程不依賴特定的中心化機構。
4. 區塊鏈技術
背景:比特幣誕生之後,發現該技術很先進,才發現了區塊鏈技術。比特幣和區塊鏈技術同時被發現。
1.1 比特幣誕生的目的:
①貨幣交易就有記錄,即賬本;
②中心化機構記賬弊端——可篡改;易超發
比特幣解決第一個問題:防篡改——hash函數
1.2 hash函數(加密方式)
①作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(sha256)的輸出。輸出也被稱為hash值。
②特點:很難找到兩個不同的x和y,使得h(x)=h(y)。
③應用:md5文件加密
1.3 區塊鏈
①定義
區塊:將總賬本拆分成區塊存儲
區塊鏈:在每個區塊上,增加區塊頭。其中記錄父區塊的hash值。通過每個區塊存儲父區塊的hash值,將所有的區塊按照順序連接起來,形成區塊鏈。
②區塊鏈如何防止交易記錄被篡改
形成區塊鏈後,篡改任一交易,會導致該交易區塊hash值和其子區塊中不同,發現篡改。
即使繼續篡改子區塊頭中hash值,會導致子區塊hash值和孫區塊中不同,發現篡改。
1.4 區塊鏈本質
①比特幣和區塊鏈本質:一個人人可見的大賬本,只記錄交易。
②核心技術:通過密碼學hash函數+數據結構,保證賬本記錄不可篡改。
③核心功能:創造信任。法幣依靠政府公信力,比特幣依靠技術。
1.5如何交易
①進行交易,需要有賬號和密碼,對應公鑰和私鑰
私鑰:一串256位的二進制數字,獲取不需要申請,甚至不需要電腦,自己拋硬幣256次就生成了私鑰
地址由私鑰轉化而成。地址不能反推私鑰。
地址即身份,代表了在比特幣世界的ID。
一個地址產生之後,只有進入區塊鏈賬本,才能被大家知道。
②數字簽名技術
簽名函數sign(張三的私鑰,轉賬信息:張三轉10元給李四) = 本次轉賬簽名
驗證韓式verify(張三的地址,轉賬信息:張三轉10元給李四,本次轉賬簽名) = True
張三通過簽名函數sign(),使用自己的私鑰對本次交易進行簽名。
任何人可以通過驗證韓式vertify(),來驗證此次簽名是否有由持有張三私鑰的張三本人發出。是返回true,反之為false。
sign()和verify()由密碼學保證不被破解。·
③完成交易
張三將轉賬信息和簽名在全網供內部。在賬戶有餘額的前提下,驗證簽名是true後,即會記錄到區塊鏈賬本中。一旦記錄,張三的賬戶減少10元,李四增加10元。
支持一對一,一對多,多對已,多對多的交易方式。
比特幣世界中,私鑰就是一切!!!
1.6中心化記賬
①中心化記賬優點:
a.不管哪個中心記賬,都不用太擔心
b.中心化記賬,效率高
②中心化記賬缺點:
a 拒絕服務攻擊
b 厭倦後停止服務
c 中心機構易被攻擊。比如破壞伺服器、網路,監守自盜、法律終止、政府幹預等
歷史 上所有有中心化機構的機密貨幣嘗試都失敗了。
比特幣解決第二個問題:如何去中心化
1.7 去中心化記賬
①去中心化:人人都可以記賬。每個人都可以保留完整的賬本。
任何人都可以下載開源程序,參與P2P網路,監聽全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬。
②去中心化記賬流程
某人發起一筆交易後,向全網廣播。
每個記賬節點,持續監聽、持續全網交易。收到一筆新交易,驗證准確性後,將其放入交易池並繼續向其它節點傳播。
因為網路傳播,同一時間不同記賬節點的交一次不一定相同。
每隔10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某種方式抽取1名,將其交易池作為下一個區塊,並向全網廣播。
其它節點根據最新的區塊中的交易,刪除自己交易池中已經被記錄的交易,繼續記賬,等待下一次被選中。
③去中心化記賬特點
每隔10分鍾產生一個區塊,但不是所有在這10分鍾之內的交易都能記錄。
獲得記賬權的記賬節點,將得到50個比特幣的獎勵。每21萬個區塊(約4年)後,獎勵減半。總量約2100萬枚,預計2040年開采完。
記錄一個區塊的獎勵,也是比特幣唯一的發行方式。
④如何分配記賬權:POW(proof of work) 方式
記賬幾點通過計算一下數學題,來爭奪記賬權。
找到某隨即數,使得一下不等式成立:
除了從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做挖礦。
誰先解對,誰就得到記賬權。
某記賬節點率先找到解,即向全網公布。其他節點驗證無誤之後,在新區塊之後重新開始新一輪的計算。這個方式被稱為POW。
⑤難度調整
每個區塊產生的時間並不是正好10分鍾
隨著比特幣發展,全網算力不算提升。
為了應對算力的變化,每隔2016個區塊(大約2周),會加大或者減少難度,使得每個區塊產生的平均時間是10分鍾。
#歐易OKEx# #比特幣[超話]# #數字貨幣#
5. 區塊鏈密碼演算法是怎樣的
區塊鏈作為新興技術受到越來越廣泛的關注,是一種傳統技術在互聯網時代下的新的應用,這其中包括分布式數據存儲技術、共識機制和密碼學等。隨著各種區塊鏈研究聯盟的創建,相關研究得到了越來越多的資金和人員支持。區塊鏈使用的Hash演算法、零知識證明、環簽名等密碼演算法:
Hash演算法
哈希演算法作為區塊鏈基礎技術,Hash函數的本質是將任意長度(有限)的一組數據映射到一組已定義長度的數據流中。若此函數同時滿足:
(1)對任意輸入的一組數據Hash值的計算都特別簡單;
(2)想要找到2個不同的擁有相同Hash值的數據是計算困難的。
滿足上述兩條性質的Hash函數也被稱為加密Hash函數,不引起矛盾的情況下,Hash函數通常指的是加密Hash函數。對於Hash函數,找到使得被稱為一次碰撞。當前流行的Hash函數有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。
比特幣使用的是SHA256,大多區塊鏈系統使用的都是SHA256演算法。所以這里先介紹一下SHA256。
1、 SHA256演算法步驟
STEP1:附加填充比特。對報文進行填充使報文長度與448模512同餘(長度=448mod512),填充的比特數范圍是1到512,填充比特串的最高位為1,其餘位為0。
STEP2:附加長度值。將用64-bit表示的初始報文(填充前)的位長度附加在步驟1的結果後(低位位元組優先)。
STEP3:初始化緩存。使用一個256-bit的緩存來存放該散列函數的中間及最終結果。
STEP4:處理512-bit(16個字)報文分組序列。該演算法使用了六種基本邏輯函數,由64 步迭代運算組成。每步都以256-bit緩存值為輸入,然後更新緩存內容。每步使用一個32-bit 常數值Kt和一個32-bit Wt。其中Wt是分組之後的報文,t=1,2,...,16 。
STEP5:所有的512-bit分組處理完畢後,對於SHA256演算法最後一個分組產生的輸出便是256-bit的報文。
2、環簽名
2001年,Rivest, shamir和Tauman三位密碼學家首次提出了環簽名。是一種簡化的群簽名,只有環成員沒有管理者,不需要環成員間的合作。環簽名方案中簽名者首先選定一個臨時的簽名者集合,集合中包括簽名者。然後簽名者利用自己的私鑰和簽名集合中其他人的公鑰就可以獨立的產生簽名,而無需他人的幫助。簽名者集合中的成員可能並不知道自己被包含在其中。
環簽名方案由以下幾部分構成:
(1)密鑰生成。為環中每個成員產生一個密鑰對(公鑰PKi,私鑰SKi)。
(2)簽名。簽名者用自己的私鑰和任意n個環成員(包括自己)的公鑰為消息m生成簽名a。
(3)簽名驗證。驗證者根據環簽名和消息m,驗證簽名是否為環中成員所簽,如果有效就接收,否則丟棄。
環簽名滿足的性質:
(1)無條件匿名性:攻擊者無法確定簽名是由環中哪個成員生成,即使在獲得環成員私鑰的情況下,概率也不超過1/n。
(2)正確性:簽名必需能被所有其他人驗證。
(3)不可偽造性:環中其他成員不能偽造真實簽名者簽名,外部攻擊者即使在獲得某個有效環簽名的基礎上,也不能為消息m偽造一個簽名。
3、環簽名和群簽名的比較
(1)匿名性。都是一種個體代表群體簽名的體制,驗證者能驗證簽名為群體中某個成員所簽,但並不能知道為哪個成員,以達到簽名者匿名的作用。
(2)可追蹤性。群簽名中,群管理員的存在保證了簽名的可追蹤性。群管理員可以撤銷簽名,揭露真正的簽名者。環簽名本身無法揭示簽名者,除非簽名者本身想暴露或者在簽名中添加額外的信息。提出了一個可驗證的環簽名方案,方案中真實簽名者希望驗證者知道自己的身份,此時真實簽名者可以通過透露自己掌握的秘密信息來證實自己的身份。
(3)管理系統。群簽名由群管理員管理,環簽名不需要管理,簽名者只有選擇一個可能的簽名者集合,獲得其公鑰,然後公布這個集合即可,所有成員平等。
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6. 區塊鏈安全性主要通過什麼來保證
區塊鏈技術是一種分布式記錄技術,它通過對數據進行加密和分布式存儲,來保證數據的安全性和可靠性。
主要通過以下幾種方式來保證區塊鏈的安全性:
1.加密技術:區塊鏈採用的是對稱加密和非對稱加密演算法,可以有效保護數據的安全。
2.分布式存儲:區塊鏈的數據不是集中存儲在單一節點上,而是分散存儲在網路中的各個節點上,這有效防止了數據的篡改和丟失。
3.共識機制:區塊鏈通常採用共識機制來確認交易的合法性,這有助於防止惡意交易的發生。
4.合約機制:區塊鏈可以通過智能合約來自動執行交易,這有助於防止操縱交易的發生。
區塊鏈技術在實現安全性的同時,也帶來了一些挑戰。例如,區塊鏈的安全性可能受到漏洞的攻擊,或者因為私鑰泄露而導致資產被盜。因此,在使用區塊鏈技術時,還需要注意身份認證、密碼安全等方面的問題,以確保區塊鏈的安全性。
此外,區塊鏈技術的安全性也可能受到政策、法規等方面的影響。例如,在某些國家和地區,區塊鏈技術可能會受到審查和限制,這也可能會對區塊鏈的安全性產生影響。
總的來說,區塊鏈技術的安全性主要通過加密技術、分布式存儲、共識機制和合約機制等方式來保證,但是還需要注意其他方面的挑戰和影響因素。
7. 你必須了解的,區塊鏈數字簽名機制
區塊鏈使用Hash函數實現了交易信息和地址信息的不可篡改,保證了數據傳輸過程中的完整性,但是Hash函數無法實現交易信息的 不可否認性 (又稱拒絕否認性、抗抵賴性,指網路通信雙方在信息交互過程中, 確信參與者本身和所提供的信息真實同一性 ,即所有參與者不可否認或抵賴本人的真實身份,以及提供信息的原樣性和完成的操作與承諾)。區塊鏈使用公鑰加密技術中的數字簽名機制保證信息的不可否認性。
數字簽名主要包括簽名演算法和驗證演算法。在簽名演算法中,簽名者用其私鑰對電子文件進行簽名運算,從而得到電子文件的簽名密文;在驗證演算法中,驗證者利用簽名者的公鑰,對電子文件的簽名密文進行驗證運算,根據驗證演算法的結果判斷簽名文件的合法性。在簽名過程中,只有簽名者知道自己的私鑰,不知道其私鑰的任何人員無法偽造或正確簽署電子文件;在驗證過程中,只有合法的簽名電子文件能有效通過驗證,任何非法的簽名文件都不能滿足其驗證演算法。
常用的數字簽名演算法包括RSA數字簽名、DSA數字簽名、ECDSA數字簽名、Schnorr數字簽名等演算法。
我們以RSA數字簽名來介紹:可能人們要問RSA簽名和加密有什麼 區別 呢?加密和簽名都是為了安全性考慮,但略有不同。常有人問加密和簽名是用私鑰還是公鑰?其實都是對加密和簽名的作用有所混淆。簡單的說, 加密 是為了 防止信息被泄露 ,而 簽名 是為了 防止信息被篡改 。
例子:A收到B發的消息後,需要進行回復「收到」-- RSA簽名過程 :
首先: A生成一對密鑰(公鑰和私鑰),私鑰不公開,A自己保留。公鑰為公開的,任何人可以獲取。
然後: A用自己的私鑰對消息加簽,形成簽名,並將加簽的消息和消息本身一起傳遞給B。
最後: B收到消息後,在獲取A的公鑰進行驗簽,如果驗簽出來的內容與消息本身一致,證明消息是A回復的。
在這個過程中,只有2次傳遞過程,第一次是A傳遞加簽的消息和消息本身給B,第二次是B獲取A的公鑰,即使都被敵方截獲,也沒有危險性,因為只有A的私鑰才能對消息進行簽名,即使知道了消息內容,也無法偽造帶簽名的回復給B,防止了消息內容的篡改。
綜上所述,來源於書本及網路,讓我們了解的有直觀的認識。
8. 區塊鏈以什麼方式保證網路中數據的安全性
區塊鏈保證網路中數據的安全性的方式:
在區塊鏈技術中,數字加密技術是其關鍵之處,一般運用的是非對稱加正晌密演算法,即加密時的密碼與解鎖時的密碼是不一樣的。簡單來說,就是我們有專屬的私鑰,只要把自己的私鑰保護好,把公鑰給對方,對方用公鑰加密文件生成密文,再將密文傳給你,我們再用私鑰解密得到明文,就能夠保障嘩清盯傳輸內容不被別人看到,這樣子,加密數據就傳輸完畢啦!
同時,還有數字簽名為我們加多一重保障,用來證明文件發給對方過程中沒有被篡改。由此可見區塊鏈的加密技術能夠有效解決數據流通共享過程中的安全問題,可謂是大有施展之處。亂和