量子密碼和區塊鏈

㈠ 區塊鏈使用安全如何來保證呢

區塊鏈本身解決的就是陌生人之間大規模協作問題，即陌生人在不需要彼此信任的情況下就可以相互協作。那麼如何保證陌生人之間的信任來實現彼此的共識機制呢？中心化的系統利用的是可信的第三方背書，比如銀行，銀行在老百姓看來是可靠的值得信任的機構，老百姓可以信賴銀行，由銀行解決現實中的糾紛問題。但是，去中心化的區塊鏈是如何保證信任的呢？
實際上，區塊鏈是利用現代密碼學的基礎原理來確保其安全機制的。密碼學和安全領域所涉及的知識體系十分繁雜，我這里只介紹與區塊鏈相關的密碼學基礎知識，包括Hash演算法、加密演算法、信息摘要和數字簽名、零知識證明、量子密碼學等。您可以通過這節課來了解運用密碼學技術下的區塊鏈如何保證其機密性、完整性、認證性和不可抵賴性。
基礎課程第七課 區塊鏈安全基礎知識
一、哈希演算法（Hash演算法）
哈希函數（Hash），又稱為散列函數。哈希函數：Hash(原始信息) = 摘要信息，哈希函數能將任意長度的二進制明文串映射為較短的（一般是固定長度的）二進制串（Hash值）。
一個好的哈希演算法具備以下4個特點:
1、 一一對應：同樣的明文輸入和哈希演算法，總能得到相同的摘要信息輸出。
2、 輸入敏感：明文輸入哪怕發生任何最微小的變化，新產生的摘要信息都會發生較大變化，與原來的輸出差異巨大。
3、 易於驗證：明文輸入和哈希演算法都是公開的，任何人都可以自行計算，輸出的哈希值是否正確。
4、 不可逆：如果只有輸出的哈希值，由哈希演算法是絕對無法反推出明文的。
5、 沖突避免：很難找到兩段內容不同的明文，而它們的Hash值一致（發生碰撞）。
舉例說明：
Hash(張三借給李四10萬，借期6個月) = 123456789012
賬本上記錄了123456789012這樣一條記錄。
可以看出哈希函數有4個作用：
簡化信息
很好理解，哈希後的信息變短了。
標識信息
可以使用123456789012來標識原始信息，摘要信息也稱為原始信息的id。
隱匿信息
賬本是123456789012這樣一條記錄，原始信息被隱匿。
驗證信息
假如李四在還款時欺騙說，張三隻借給李四5萬，雙方可以用哈希取值後與之前記錄的哈希值123456789012來驗證原始信息
Hash（張三借給李四5萬，借期6個月）=987654321098
987654321098與123456789012完全不同，則證明李四說謊了，則成功的保證了信息的不可篡改性。
常見的Hash演算法包括MD4、MD5、SHA系列演算法，現在主流領域使用的基本都是SHA系列演算法。SHA（Secure Hash Algorithm）並非一個演算法，而是一組hash演算法。最初是SHA-1系列，現在主流應用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512演算法（通稱SHA-2），最近也提出了SHA-3相關演算法，如以太坊所使用的KECCAK-256就是屬於這種演算法。
MD5是一個非常經典的Hash演算法，不過可惜的是它和SHA-1演算法都已經被破解，被業內認為其安全性不足以應用於商業場景，一般推薦至少是SHA2-256或者更安全的演算法。
哈希演算法在區塊鏈中得到廣泛使用，例如區塊中，後一個區塊均會包含前一個區塊的哈希值，並且以後一個區塊的內容+前一個區塊的哈希值共同計算後一個區塊的哈希值，保證了鏈的連續性和不可篡改性。
二、加解密演算法
加解密演算法是密碼學的核心技術，從設計理念上可以分為兩大基礎類型：對稱加密演算法與非對稱加密演算法。根據加解密過程中所使用的密鑰是否相同來加以區分，兩種模式適用於不同的需求，恰好形成互補關系，有時也可以組合使用，形成混合加密機制。
對稱加密演算法（symmetric cryptography,又稱公共密鑰加密，common-key cryptography），加解密的密鑰都是相同的，其優勢是計算效率高，加密強度高；其缺點是需要提前共享密鑰，容易泄露丟失密鑰。常見的演算法有DES、3DES、AES等。
非對稱加密演算法（asymmetric cryptography，又稱公鑰加密，public-key cryptography），與加解密的密鑰是不同的，其優勢是無需提前共享密鑰；其缺點在於計算效率低，只能加密篇幅較短的內容。常見的演算法有RSA、SM2、ElGamal和橢圓曲線系列演算法等。 對稱加密演算法，適用於大量數據的加解密過程；不能用於簽名場景：並且往往需要提前分發好密鑰。非對稱加密演算法一般適用於簽名場景或密鑰協商，但是不適於大量數據的加解密。
三、信息摘要和數字簽名
顧名思義，信息摘要是對信息內容進行Hash運算，獲取唯一的摘要值來替代原始完整的信息內容。信息摘要是Hash演算法最重要的一個用途。利用Hash函數的抗碰撞性特點，信息摘要可以解決內容未被篡改過的問題。
數字簽名與在紙質合同上簽名確認合同內容和證明身份類似，數字簽名基於非對稱加密，既可以用於證明某數字內容的完整性，同時又可以確認來源（或不可抵賴）。
我們對數字簽名有兩個特性要求，使其與我們對手寫簽名的預期一致。第一，只有你自己可以製作本人的簽名，但是任何看到它的人都可以驗證其有效性；第二，我們希望簽名只與某一特定文件有關，而不支持其他文件。這些都可以通過我們上面的非對稱加密演算法來實現數字簽名。
在實踐中，我們一般都是對信息的哈希值進行簽名，而不是對信息本身進行簽名，這是由非對稱加密演算法的效率所決定的。相對應於區塊鏈中，則是對哈希指針進行簽名，如果用這種方式，前面的是整個結構，而非僅僅哈希指針本身。
四 、零知識證明（Zero Knowledge proof）
零知識證明是指證明者在不向驗證者提供任何額外信息的前提下，使驗證者相信某個論斷是正確的。
零知識證明一般滿足三個條件：
1、 完整性（Complteness）：真實的證明可以讓驗證者成功驗證；
2、 可靠性（Soundness）：虛假的證明無法讓驗證者通過驗證；
3、 零知識（Zero-Knowledge）：如果得到證明，無法從證明過程中獲知證明信息之外的任何信息。
五、量子密碼學（Quantum cryptography）
隨著量子計算和量子通信的研究受到越來越多的關注，未來量子密碼學將對密碼學信息安全產生巨大沖擊。
量子計算的核心原理就是利用量子比特可以同時處於多個相干疊加態，理論上可以通過少量量子比特來表達大量信息，同時進行處理，大大提高計算速度。
這樣的話，目前的大量加密演算法，從理論上來說都是不可靠的，是可被破解的，那麼使得加密演算法不得不升級換代，否則就會被量子計算所攻破。
眾所周知，量子計算現在還僅停留在理論階段，距離大規模商用還有較遠的距離。不過新一代的加密演算法，都要考慮到這種情況存在的可能性。

㈡ 區塊鏈如何保證使用安全

區塊鏈項目（尤其是公有鏈）的一個特點是開源。通過開放源代碼，來提高項目的可信性，也使更多的人可以參與進來。但源代碼的開放也使得攻擊者對於區塊鏈系統的攻擊變得更加容易。近兩年就發生多起黑客攻擊事件，近日就有匿名幣Verge（XVG）再次遭到攻擊，攻擊者鎖定了XVG代碼中的某個漏洞，該漏洞允許惡意礦工在區塊上添加虛假的時間戳，隨後快速挖出新塊，短短的幾個小時內謀取了近價值175萬美元的數字貨幣。雖然隨後攻擊就被成功制止，然而沒人能夠保證未來攻擊者是否會再次出擊。

當然，區塊鏈開發者們也可以採取一些措施

一是使用專業的代碼審計服務，

二是了解安全編碼規范，防患於未然。

密碼演算法的安全性

隨著量子計算機的發展將會給現在使用的密碼體系帶來重大的安全威脅。區塊鏈主要依賴橢圓曲線公鑰加密演算法生成數字簽名來安全地交易，目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理論上都不能承受量子攻擊，將會存在較大的風險，越來越多的研究人員開始關注能夠抵抗量子攻擊的密碼演算法。

當然，除了改變演算法，還有一個方法可以提升一定的安全性：

參考比特幣對於公鑰地址的處理方式，降低公鑰泄露所帶來的潛在的風險。作為用戶，尤其是比特幣用戶，每次交易後的余額都採用新的地址進行存儲，確保有比特幣資金存儲的地址的公鑰不外泄。

共識機制的安全性

當前的共識機制有工作量證明（Proof of Work，PoW）、權益證明（Proof of Stake，PoS）、授權權益證明（Delegated Proof of Stake，DPoS）、實用拜占庭容錯（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）等。

PoW 面臨51%攻擊問題。由於PoW 依賴於算力，當攻擊者具備算力優勢時，找到新的區塊的概率將會大於其他節點，這時其具備了撤銷已經發生的交易的能力。需要說明的是，即便在這種情況下，攻擊者也只能修改自己的交易而不能修改其他用戶的交易（攻擊者沒有其他用戶的私鑰）。

在PoS 中，攻擊者在持有超過51%的Token 量時才能夠攻擊成功，這相對於PoW 中的51%算力來說，更加困難。

在PBFT 中，惡意節點小於總節點的1/3 時系統是安全的。總的來說，任何共識機制都有其成立的條件，作為攻擊者，還需要考慮的是，一旦攻擊成功，將會造成該系統的價值歸零，這時攻擊者除了破壞之外，並沒有得到其他有價值的回報。

對於區塊鏈項目的設計者而言，應該了解清楚各個共識機制的優劣，從而選擇出合適的共識機制或者根據場景需要，設計新的共識機制。

智能合約的安全性

智能合約具備運行成本低、人為干預風險小等優勢，但如果智能合約的設計存在問題，將有可能帶來較大的損失。2016 年6 月，以太坊最大眾籌項目The DAO 被攻擊，黑客獲得超過350 萬個以太幣，後來導致以太坊分叉為ETH 和ETC。

對此提出的措施有兩個方面：

一是對智能合約進行安全審計，

二是遵循智能合約安全開發原則。

智能合約的安全開發原則有：對可能的錯誤有所准備，確保代碼能夠正確的處理出現的bug 和漏洞；謹慎發布智能合約，做好功能測試與安全測試，充分考慮邊界；保持智能合約的簡潔；關注區塊鏈威脅情報，並及時檢查更新；清楚區塊鏈的特性，如謹慎調用外部合約等。

數字錢包的安全性

數字錢包主要存在三方面的安全隱患：第一，設計缺陷。2014 年底，某簽報因一個嚴重的隨機數問題（R 值重復）造成用戶丟失數百枚數字資產。第二，數字錢包中包含惡意代碼。第三，電腦、手機丟失或損壞導致的丟失資產。

應對措施主要有四個方面：

一是確保私鑰的隨機性；

二是在軟體安裝前進行散列值校驗，確保數字錢包軟體沒有被篡改過；

三是使用冷錢包；

四是對私鑰進行備份。

㈢ 碼鏈和區塊鏈的區別

碼鏈與區塊鏈區別：
區塊鏈源自於比特幣的底層技術，是互聯網的區塊鏈技術。將IP通過區塊鏈技術以一個個區塊的方式連接在一起，形成分布式記賬。具有不易篡改、去中心化等特點。
碼鏈技術是物聯網的碼鏈技術，將物聯網ID以二維方式一個個疊加一起，從而形成個人記錄。運用「碼鏈」技術，將帶來更高效的「人與人聯網」、「人與物聯網」、「物與物聯網」的鏈接形態。
碼鏈簡介：
「碼鏈」，是指使用智能手機對准「二維碼」「掃一掃」，即可「生成新的含有掃碼者DNA的二維碼」，同時接入「服務」而形成的「二維碼鏈條」。實現全過程可追溯，可監督，可管理。
「碼鏈技術」表現最為廣泛應用的就是二維碼「掃一掃」支付技術。
碼鏈技術可以實現更高效的人與人聯網、人與物聯網、物與物聯網的鏈接形態。
區塊鏈簡介：
區塊鏈是比特幣的一個重要概念。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。
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。
碼鏈數字貨幣與區塊鏈數字貨幣的區別：
以碼鏈技術為基礎的「碼鏈數字貨幣」與現有的區塊鏈數字貨幣的區別在於，「碼鏈數字貨幣」是基於物權把控，以「智能二維碼」為介質，將各行業產業鏈的合約轉化為可分割、可交易、可轉讓、可兌換、可追蹤的「智能合約」，且在碼鏈聯盟內可進行物權交換。在碼鏈貨幣體系中，「智能二維碼」即「特別提物權SGR」。即每一個商品對應一個「智能二維碼」，而這個「二維碼」代表該商品「特別提物權」。通過特別提物權的交換，實現商品與商品的交換（物物交換）。這個代表「特別提物權」的二維碼，可同時作為數字貨幣的載體與支付手段，可通過「二維碼掃碼」完成支付。

㈣ 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。

㈤ 量子區塊鏈科技（廣州）有限公司怎麼樣

簡介：量子區塊鏈科技是一家集計算機軟硬體研發、數字化貨幣生產及資產管理三大業務模塊為一體的專業的互聯網技術服務商，主要業務是進行全球最具核心價值的數字貨幣的挖掘，尤其是比特幣的挖掘，隸屬於量子區塊鏈科技（廣州）有限公司。
法定代表人：許榮
成立時間：2018-04-28
注冊資本：1000萬人民幣
企業類型：有限責任公司(自然人投資或控股)
公司地址：廣州市番禺區沙頭街嘉品三街6號3棟205

㈥ 微貝量子(北京)區塊鏈科技有限公司怎麼樣

微貝量子(北京)區塊鏈科技有限公司是2018-06-27注冊成立的有限責任公司(自然人投資或控股)，注冊地址位於北京市朝陽區建國門外大街17號28號樓二層203室。

微貝量子(北京)區塊鏈科技有限公司的統一社會信用代碼/注冊號是91110105MA01D57QXL，企業法人潘運良，目前企業處於注銷狀態。

微貝量子(北京)區塊鏈科技有限公司的經營范圍是：技術推廣服務；承辦展覽展示活動；企業管理；市場調查；會議服務；設計、製作、代理、發布廣告；經濟貿易咨詢；企業策劃；翻譯服務；軟體開發；計算機系統服務；數據處理（數據處理中的銀行卡中心、PUE值在1.5以上的雲計算數據中心除外）；電腦動畫設計；產品設計；文物鑒定（不含出境文物鑒定）；文藝創作；基礎軟體服務；應用軟體服務；醫學研究（不含診療活動）；組織文化藝術交流活動（不含演出）。（企業依法自主選擇經營項目，開展經營活動；依法須經批準的項目，經相關部門批准後依批準的內容開展經營活動；不得從事本市產業政策禁止和限制類項目的經營活動。）。

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㈦ 成都微貝量子區塊鏈技術有限公司怎麼樣

成都微貝量子區塊鏈技術有限公司是2018-09-26注冊成立的有限責任公司(自然人投資或控股)，注冊地址位於成都市錦江區匯源北路324-18號(自編號394號)。

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成都微貝量子區塊鏈技術有限公司的經營范圍是：物聯網的技術研究；數據處理與存儲服務；軟體開發；信息技術咨詢服務（不含培訓）；計算機領域內的技術研究、技術咨詢、技術轉讓；大型活動組織服務。（以上經營范圍不含國家法律、行政法規、國務院決定禁止或限制的項目，依法須批準的項目，經相關部門批准後方可開展經營活動）。

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