區塊鏈技術加密碼

『壹』 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼

從技術的角度，架構的角度，用通俗的語言來跟大家講講，我對區塊鏈的一些理解。

究竟啥是區塊鏈？Block chain，一句話來說，區塊鏈是一個存儲系統，存儲系統更細一點，區塊鏈是一個沒有管理員，每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。

那常見的存儲系統，是什麼樣子的呢？

首先看一下如何保證高可用？

普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份，冗餘到多個地方，就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了，另外的地方還存有數據，例如MySQL的主從集群就是這個原理，磁碟的RAID也是這個原理。

這個地方需要強調的兩點是：數據冗餘，往往會引發一致性的問題

1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的，它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘，帶來的一個副作用。

2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率，因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入，如果加了兩個從庫之後，其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統，就是採用冗餘的方式，保證數據的高可用的。

那麼第二個問題，普通的存儲系統，能否多點寫入呢？

答案是可以的，比如說以這個圖為例：

其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步，雙主的主從同步，兩個節點，同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心，其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入，往往會引發寫寫沖突的一致性問題，以MySQl為例，假設有一個表的屬性是自增ID，那麼現在資料庫中的數據是1234，那麼其中一個節點寫入，插入了一條數據，那它可能變成5了，然後這5條數據，向另外一個主節點進行數據同步，同步完成之前，如果另外一個寫入節點，也插入了一條數據，也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼，生成之後，往另外一個節點同步，然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突，就會同步失敗，會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。

多點寫入，如何保證一致？

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『貳』 加密數字貨幣與區塊鏈有什麼關系

加密數字貨幣通常指是在區塊鏈網路上發行的一種數字資產。通過區塊鏈瀏覽器，用戶可以查詢到數字貨幣交易的全部流程。在生活中，我們往往把區塊鏈機構或項目方發行的數字資產稱為「加密數字貨幣」，它與央行發行的數字貨幣存在本質性區別，即：央行數字貨幣是對M0的替代，本身並沒有增發新的貨幣；而區塊鏈項目方所發行的數字貨幣，是憑空「創造」了一種貨幣，缺乏主權機構背書，存在較大的信用風險。
 
從定義來看，區塊鏈是一種新的技術形式，它具有透明性、可追溯、不可篡改等特徵，可以賦能供應鏈金融、產品溯源、存證等行業領域。通過區塊鏈，可以建立一個可信賴的價值網路。

『叄』 區塊鏈密碼朋克是什麼

中本聰的比特幣白皮書最早發布於「密碼朋克」。狹義地說，「密碼朋克」是一套加密的電子郵件系統。
 
1992年，英特爾的高級科學家Tim May發起了密碼朋克郵件列表組織。1993年，埃里克•休斯寫了一本書，叫《密碼朋克宣言》。這也是「密碼朋克」（cypherpunk）一詞首次出現。「密碼朋克」用戶約1400人，討論的話題包括數學、加密技術、計算機技術、政治和哲學，也包括私人問題。早期的成員有非常多IT精英，比如「維基解密」的創始人阿桑奇、BT下載的作者布拉姆•科恩、萬維網發明者Tim-Berners Lee爵士、提出了智能合約概念的尼克薩博、Facebook的創始人之一肖恩•帕克。當然，還包括比特幣的發明人中本聰。
 
據統計，比特幣誕生之前，密碼朋克的成員討論、發明過失敗的數字貨幣和支付系統多達數10個

『肆』 區塊鏈中的密碼學是怎麼應用的

在區塊鏈技術中，密碼學機制主要被用於確保交易信息的完整性、真實性和隱私性。
 
區塊鏈中的密碼學 包括布隆過濾器，哈希函數、加解密演算法，數字證書與數字簽名，同態加密，PKI體系等。

『伍』 區塊鏈技術的機密性是如何實現的

因為區塊鏈技術對實現智能合約存在天然的優勢。
比特幣、瑞泰幣、萊特幣、以太坊等數字加密貨幣都使用了區塊鏈技術。
區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術。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一次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。

『陸』 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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『柒』 區塊鏈核心技術是什麼

首先，我們可以看一下區塊鏈技術的官網解釋。狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一 種鏈式 數據結構， 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據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、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數 據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
可能大家都知道的是，區塊鏈技術是從比特幣系統當中獨立出來的底層構架，從架構模型上來說，它就是一套分布式的賬本，所謂賬本，自然就是用來記賬的。
在區塊鏈技術當中，要想生成記賬記錄，就要有資金的交易和流動，所以最開始的區塊鏈技術上，都有其主網所對應的加密貨幣作為流通物品，加密貨幣在區塊鏈主網的各個賬戶之間的流通交易記錄都會被記錄在主網上。
與其他的交易記錄資料庫不同的是，區塊鏈技術主網上的交易記錄會被記錄在主網中所有的區塊區塊節點（即所有的數據區塊）上，這也就是所謂的去中心化原理，也就是說在區塊鏈技術上，是沒有一個中心資料庫來保存所有記錄的，鏈上每一個區塊都擁有全鏈的交易數據，也就是說，每一個數據塊，都是中心。
而區塊鏈技術的另一個特性，就是不可篡改，因為在區塊鏈上的每一筆交易都會被記錄在鏈上所有的區塊中，所以任何一個單獨數據塊都無法更改記錄，即便你更改了，其他所有的數據塊中也會記錄真實數據，並且每一組數據都可以追溯到最先出現的時候。
正因為區塊鏈技術的這些特性，比特幣問世後，區塊鏈也受到了很多關注的目光，很多人也開始想要利用區塊鏈的技術來做一個無中心、可溯源、不更改的數據，以此保證數據的可信度。
但是區塊鏈技術也面臨很多問題，比如應用場景單一、原生錯誤數據不可修改，黑客盜走貨幣不可追回等。

『捌』 區塊鏈隱私關鍵技術研究

在數字化浪潮推動下，數據領域的技術創新、場景應用與管理服務日益成為各個行業領域數字化轉型發展的重要驅動力。同時，「數據流通」與「數據安全」間的矛盾也日益升級，成為影響數字化發展的制約因素。
安全VS發展
「安全」與「發展」，一直是數據管理領域的兩大重要主題。二者既矛盾對立，相互制約；又在不斷的技術創新下追尋均衡，最大限度實現數據的價值。
矛盾制約
「數據」作為一種特殊的市場資源與生產要素，其自身特點決定只有在更大范圍的社會共享中才能發揮其真正的資源價值。在人工智慧、大數據、雲計算等技術快速應用推廣的當下，不斷提高的算力+不斷優化的演算法，將通過不同維度、不同領域的大數據發現事物間蘊藏的規律，並運用規律解釋過去、預測未來。
智能演算法持續優化、提升的重要前提即是通過海量、多元的大數據資源進行數據訓練，客觀上有著較強的數據共享使用需求，這與具有「信息數據共享和透明」特點的區塊鏈技術不謀而合，相輔相成，因此近年來區塊鏈技術發展應用迅速。但需要注意的是，數據的共享交換雖然提升了數據自身價值，但也不可避免的出現侵犯數據所有者「數據隱私」的安全問題，數據共享挖掘面臨合規監管，數據技術發展應用陷入瓶頸。
均衡發展
「在矛盾中尋找平衡」，是目前數據領域技術創新應用的重要課題。客觀市場環境的快速變化也為「數據流通」與「數據安全」的均衡發展形成強大驅動力。
2019年末，一場突如其來的新型冠狀病毒疫情在世界范圍內蔓延肆虐，大量民眾不幸罹難，各國經濟發展更是遭受沉重打擊。在客觀疫情防控形勢下，「數字化轉型發展」成為各國恢復經濟秩序和建立全新國際競爭優勢的重要戰略措施。在這樣的背景下，數據作為全新的生產要素，隨著功能價值不斷提升，技術應用不斷拓展，數據的「流通使用」和「安全保障」也日益受到行業發展與政府監管的重視。
數據技術創新應用，一方面對數據安全保障提出了全新挑戰，另一方面也以技術創新形式給出了相應的答案——「區塊鏈+隱私計算」。
區塊鏈+隱私計算

數據時代的信任機制與隱私保護
區塊鏈技術是一種通過去中心化、高信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。由於具有「去中心化」、「分布式數據存儲」、「可追溯性」、「防篡改性」、「公開透明」等優勢特點，區塊鏈技術能夠有效解決數據領域的數據真實性、安全性與開放性問題，通過建立可信任的數據管理環境，防範和避免各類數據造假、篡改、遺失等數據管理問題，促進數據的高效共享與應用。
一如上文所述，區塊鏈技術具有「信息數據共享和透明」的特點，但無論從市場商業競爭角度還是個人信息安全形度來看，都沒有人希望自己的數據完全公開、透明。因此，隱私保護合規成為數據管理領域的一條重要「紅線」，一方面保護著數據所有者的隱私安全，另一方面也影響著數據流通共享的效率與發展。

那麼有沒有一種技術既可以保證信息數據的高效流通共享，卻又不會越過隱私保護合規紅線？
如果說「區塊鏈」技術建立了數據時代的信任機制，那麼「隱私計算」則在數據共享洪流中為數據所有者建立了安全的隱私保護防線。
「隱私計算」，即面向隱私信息全生命周期保護的計算理論和方法，是隱私信息的所有權、管理權和使用權分離時隱私度量、隱私泄漏代價、隱私保護與隱私分析復雜性的可計算模型與公理化系統。簡單來說，隱私計算即是從數據的產生、收集、保存、分析、利用、銷毀等環節中對隱私進行保護的技術方法。
同區塊鏈技術一樣，隱私計算並不特指某一門技術，而是一種融合了密碼學、數據科學、經濟學、人工智慧、計算機硬體、軟體工程等多學科的綜合技術應用。隱私計算包括一系列信息技術，如業界較早提出的安全多方計算（MPC）技術、以硬體技術隔離保護為主要特點的可信執行環境（TEE）技術、基於密碼學和分布式計算實現多方協作機器學習的聯邦學習（FL）技術，以及如同態加密、零知識證明、差分隱私等輔助性技術，都屬於隱私計算范疇。
安全多方計算（MPC），是一種在參與方不共享各自數據且沒有可信第三方的情況下安全地計算約定函數的技術和系統。通過安全的演算法和協議，參與方將明文形式的數據加密後或轉化後再提供給其他方，任一參與方都無法接觸到其他方的明文形式的數據，從而保證各方數據的安全。
可信執行環境（TEE），是指CPU的一個安全區域，它和操作系統獨立開來，且不受操作系統的影響。在這個安全區域里保存和計算的數據不受操作系統的影響，是保密且不可篡改的。

聯邦學習（FL），是指在多方在不共享本地數據的前提下，進行多方協同訓練的機器學習方式。聯邦學習技術支持數據不出域，而是讓演算法模型進行移動，通過數據訓練進而優化演算法模型。

隱私計算技術的目的在於讓數據在流通過程中實現「可用不可見」，即只輸出數據結果而不輸出數據本身。這一方面保證了數據所有者的數據所有權不受侵犯，滿足數據流通的合規性；另一方面在隱私保護技術加持下，各方主體擁有的信息數據能夠高效流通使用，不斷擴大數據價值，賦能各個行業領域數據應用。

舉例如在醫療數據領域，各類醫療數據的隱私性要求較高、數據量較大，通常只保存在本地機構的信息系統中，很難實現高效的醫療數據流通、共享與使用，無法為醫療領域的各類病理研究、醫療診斷與技術創新形成數據支持，不利於創新醫療技術研發與應用。
但如果能通過隱私計算技術支持，在保證數據「可用不可見」的前提下，實現不同區域、不同醫療機構醫療數據的高效流通使用，持續優化醫療行業的各類演算法模型，將為實現醫療行業的精準醫療、遠程醫療、智能醫療等醫療技術服務創新形成強力數據支持。

數字化發展浪潮之下，「數據」作為一種全新的重要市場資源與生產要素，其快速發展與管理應用日益受到國家的重視，並不斷賦能各個行業領域發展。同時，數據領域存在的隱私安全問題也令數據管理應用陷入發展困境。可以預見，區塊鏈技術和隱私計算技術的結合，將是數據管理領域一次重要的嘗試探索，對數據領域發展產生重要影響。

『玖』 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。