區塊鏈文件數字簽名

⑴ 區塊鏈技術的應用領域是什麼

摘要：區塊鏈技術是比特幣的底層技術，比特幣在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下，多年運行非常穩定(完美運行了7年)，沒有出現過任何問題(沒有算錯過一筆賬)，所以有人注意到了它的底層技術，把比特幣技術抽象提取出來，稱之為區塊鏈技術，或者分布式賬本技術。
什麼是中心化？

所謂中心化說白了就是「所有權」還是歸公司所有，例如騰訊的Q幣，由騰訊發行，是一種中心化的電子貨幣，包括總量，發行方式都是由騰訊公司監管控制的。你可以去使用它，去交易去購物，但你始終都要在騰訊這個框架上去操作，最終解釋權還是歸騰訊所有。

而比特幣的發行方式都是由程序和加密演算法預先設定後，在全世界的多個節點上運行，沒有任何人和機構可以修改(每個人都有自己的一個賬本，不可能一個人能夠同時控制所有人的賬本，如果有這個技術的話那何必搞那麼復雜，隨便黑點錢到自己的賬戶那就是全球首富，沒有之一了!)，而且不受任何單一人或者機構來控制。
舉個例子：比如說老張找老李借一百塊錢，但老李怕他賴賬，於是就找來村長做公證，並記下這筆賬。這個就叫中心化。但如果你不找村長，直接用那個喇叭在村裡大喊：「我老李借給老張一百塊錢!請大家記在賬本里」，大家都把這個賬記在自己的賬本上，這個就叫去中心化。
任何人之間轉賬都通過大喇叭發布消息，收到消息後，每個人都在自家的賬本上記下這筆交易。有了分布式賬本，即使老張或老李家的賬本丟了也沒關系，因為老趙、老馬、老王等其他家都有賬本。

區塊鏈的主要優勢是無需中介參與其中，全程公開透明，而且成本低數據安全度高。

區塊鏈目前就處於一個人人都談區塊鏈，卻無法感知其實際技術魅力的階段，從2017年開始逐漸進入大家的視線後大家也逐漸認識到了比特幣這種事物，比炒樓都猛烈(礦機價格暴漲啊!新聞都刷屏了!)但還是不明覺厲。

所以，區塊鏈能應用到哪些領域 會給我們未來生活帶了怎樣的改變

核心關鍵：人人帳，人人都有一個賬本，每個人的賬本記錄的信息都是一致的、同步的，而且信息是完全透明的，如果作假則作為全民公敵，大大增加的數據造假的成本。

核心關鍵2：去中心化，不需要一個中心系統管理數據，防止某些人改數據，損害廣大人利益。

應用方面：

1、賬戶安全性和隱私保護：貨幣轉移、匯兌、支付系統。區塊鏈能夠幫助防止數據操縱和欺詐、防止分布式拒絕服務攻擊(DDoS)，並有效保護用戶的網路隱私。關鍵詞：防偽打假、支付貸款。

2、版權監管與利益糾紛：例如，當一首歌曲被下載時，從作家到製作者再到歌手，都可以通過區塊鏈實時獲得付款，無需像傳統方式那樣等待很久，甚至因版權糾紛而無從獲得報酬。相對於等待出版公司提供版稅支票，創作者能夠通過區塊鏈應用來自由掌控他們的作品從出版到付款的流程。關鍵詞：實時到賬，無產權糾紛。

3、物聯網+人工智慧：基於區塊鏈構建的物聯網中的智能設備將被運用到監測橋梁、道路、電網等城市基礎設施的實時情況中，區塊鏈可以把這些智能設備連接到一起進行統一管理，幫助它們更高效地監測。這將幫助人們更好地了解未來如何打造智能城市。關鍵詞：統一監控、智能城市。

4：存在性證明：生活中，一旦遇到要求證明你是你、證明你媽是你媽、證明你沒結過婚、證明房子是你的等等，事情看似很簡單，一旦落到你身上，就是極大的困擾。而區塊鏈技術的應用，就能完美地解決上述尷尬。屆時屬於你的一切信息證明都准確無誤且不能篡改地記錄在其中，任何人都沒有權利去改動。等到技術發展到一定階段，出生證明、結婚證明都有可能記錄在區塊鏈上。關鍵詞：沒有關鍵詞

除了上面提到地那些應用場景以外，區塊鏈技術還能應用於電子商務、數據存儲、物流等領域，只要抓住區塊鏈技術的特點，就會變得容易理解。

⑵ 怎麼解讀區塊鏈的數字簽名

在區塊鏈的分布式網路里，節點之間進行通訊並達成信任，需要依賴數字簽名技術，它主要實現了身份確認以及信息真實性、完整性驗證。

數字簽名

數字簽名(又稱公鑰數字簽名、電子簽章)是一種類似寫在紙上的普通的物理簽名，但是使用了公鑰加密領域的技術實現，用於鑒別數字信息的方法。一套數字簽名通常定義兩種互補的運算，一個用於簽名，另一個用於驗證。就是只有信息的發送者才能產生的別人無法偽造的一段數字串，這段數字串同時也是對信息的發送者發送信息真實性的一個有效證明。簡單證明 「我就是我」。

⑶ 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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⑷ 區塊鏈中的隔離見證是什麼

隔離見證具體怎麼操作的?其實沒那麼簡單~
隔離見證是區塊鏈擴容的一種方法，已經在萊特幣和比特幣上成功實施。
目前區塊鏈上每個區塊內不僅記錄了每筆轉賬交易的具體信息，即在哪個時間點賬戶收到或轉出多少比特幣，還包含了每筆交易的數字簽名，用來驗證該交易的合法性。礦工在打包區塊的時候需要用數字簽名一一驗證每筆交易，確認沒有問題之後才會將該筆交易記錄在區塊里。
但是對於普通用戶來說，他只關心每個賬戶有多少資產，並不需要一一驗證每筆交易。隔離見證就是把區塊內的數字簽名信息拿出去，讓每個區塊可以承載更多筆交易，從而達到擴容的目的。

⑸ 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。

⑹ 什麼是數字簽名

簡單地說,所謂數字簽名就是附加在數據單元上的一些數據,或是對數據單元所作的密碼變換。這種數據或變換允許數據單元的接收者用以確認數據單元的來源和數據單元的完整性並保護數據,防止被人(例如接收者)進行偽造。它是對電子形式的消息進行簽名的一種方法,一個簽名消息能在一個通信網路中傳輸。基於公鑰密碼體制和私鑰密碼體制都可以獲得數字簽名,目前主要是基於公鑰密碼體制的數字簽名。包括普通數字簽名和特殊數字簽名。普通數字簽名演算法有RSA、ElGamal、Fiat-Shamir、Guillou-
Quisquarter、Schnorr、Ong-Schnorr-Shamir數字簽名演算法、Des/DSA,橢圓曲線數字簽名演算法和有限自動機數字簽名演算法等。特殊數字簽名有盲簽名、代理簽名、群簽名、不可否認簽名、公平盲簽名、門限簽名、具有消息恢復功能的簽名等,它與具體應用環境密切相關。顯然,數字簽名的應用涉及到法律問題,美國聯邦政府基於有限域上的離散對數問題制定了自己的數字簽名標准(DSS)。一些國家如法國和德國已經制定了數字簽名法。
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⑺ 誰知道在區塊鏈上認證視頻和圖片的版權原理是什麼

基本上原理都一樣， 用抱品網舉例子， 抱品網視頻區塊鏈認證其實就是DApp， 先把視頻每分鍾關鍵幀的圖片截圖， 然後轉碼成一串唯一的數字 ， 然後上傳記錄到以太坊區塊鏈之中。

⑻ 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