區塊鏈部落密碼學

❶ 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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❷ 什麼是區塊鏈最核心的內容

區塊鏈最核心的內容是合約層
1、去中心化
這是區塊鏈顛覆性特點，不存在任何中心機構和中心伺服器，所有交易都發生在每個人電腦或手機上安裝的客戶端應用程序中。
實現點對點直接交互，既節約資源，使交易自主化、簡易化，又排除被中心化代理控制的風險。
2、開放性
區塊鏈可以理解為一種公共記賬的技術方案，系統是完全開放透明的，
賬簿對所有人公開，實現數據共享，任何人都可以查賬。
區塊鏈是透明共享的總帳本，這帳本在全網公開，你拿到它的公鑰，你就知道它帳裡面到底是有多少錢，所以任何一次的價值轉換，全世界有興趣的人都能在旁邊看著你，轉換是由礦工來幫你確認的，所以它是一個互聯網共識機制。
3、不可撤銷、不可篡改和加密安全性
區塊鏈採取單向哈希演算法，每個新產生的區塊嚴格按照時間線形順序推進，時間的不可逆性、不可撤銷導致任何試圖入侵篡改區塊鏈內數據信息的行為易被追溯，導致被其他節點的排斥，造假成本極高，從而可以限制相關不法行為。
(2)區塊鏈部落密碼學擴展閱讀：
一，概念定義
什麼是區塊鏈？從科技層面來看，區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看，簡單來說，區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」，為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景，基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題，實現多個主體之間的協作信任與一致行動[7]。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈（Blockchain），是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的資料庫。
二，特徵
去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施，沒有中心管制，除了自成一體的區塊鏈本身，通過分布式核算和存儲，各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。
開放性。區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人開放，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法)，整個區塊鏈系統不依賴其他第三方，所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據，不需要任何人為的干預。
安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%，就無法肆意操控修改網路數據，這使區塊鏈本身變得相對安全，避免了主觀人為的數據變更。
匿名性。除非有法律規范要求，單從技術上來講，各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證，信息傳遞可以匿名進行

❸ 區塊鏈是什麼如何解釋呢

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法
[1]
。
區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，它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。
說說區塊鏈的社會或者經濟意義吧。以前的很多科技，其實都是致力在「生產力」這一塊，比如說人工智慧，它是生產力的一種進步。而區塊鏈，對生產關系有很大的改進，致力的是生產關系。那麼為什麼這么說？
因為所謂的生產關系，其實就是人和人之間、商業夥伴之間，如何做生意。而這些東西，原來都是在人互相之間的認知過程中，並沒有用什麼特別的程序，把它程序化，或者量化。
比如我跟你現在是好朋友，我們就可以做生意，如果有人挑撥我們的關系，我們不是好朋友了，我們就不做生意了，即使我們做生意能夠賺錢，我們也不幹，因為大家互相之間已經沒有任何信任了。
而區塊鏈，它其實是由於數據都經過各方面節點的認證，同時備份，所以我的數據，是盡可能真實且肯定不能篡改的，那麼既然這樣，你相信我的數據，你就可以在此基礎上，做一個程序編程，然後把這些數據，可以用來做什麼樣的商業合同、商業合作的這個「生產關系」，給程序化。這樣大家就相信數據，相信演算法編出來的程序，而由於你相信這個數據，相信這個程序，你就可以在這個程序上去開發各種APP，這些APP就是生產關系，就是到底去做什麼生意。這個就是：區塊鏈其實是對「生產關系」的一種重構。

❹ 網路媒體安全和密碼學區塊鏈哪個方向好一些

密碼學區塊鏈更好一些。
網路媒體安全的市場已經趨於飽和了，而密碼學高學歷人才是供不應求的，區塊鏈技術現在也是新技術，包括哈希演算法之類的密碼學知識需求會越來越多。

❺ 區塊鏈究竟是什麼呢

區塊鏈究竟是什麼呢？本質上講，區塊鏈是一種分布式、去中心化的網路資料庫系統， 這個系統會讓數據的存儲、更新、維護、操作變得不同。區塊鏈有四項不可缺的核心技術， 分別是：分布式存儲、共識機制、密碼學原理、智能合約。

那麼我們下面就講一講，與傳統數據處理相比，區塊鏈到底有什麼不同，幫助大家了 解區塊鏈是什麼，讓大家對區塊鏈有一個總的認知。

一、區塊鏈中的數據存儲：塊鏈式數據結構

在數據存儲方面，區塊鏈技術利用的是「塊鏈式數據結構」來驗證與存儲數據的。

塊鏈式結構是什麼意思呢？鐵鏈子大家都見過吧，一環套一環那種，那其實，每一環 我們可以看作是一個區塊，很多環節扣在一起就形成了區塊鏈。

這個所謂的「鐵鏈」是如何存儲數據的呢？簡單來講，區塊鏈和普通存儲數據的不同 之處在於：在區塊鏈上，後一個區塊里的數據是包含前一個區塊里的數據的。

以讀書為例：我們平時看書，看完第 1 頁，接著讀第 2 頁、第 3 頁......
那在區塊鏈裡面呢，如果給每個區塊標註上頁碼，那麼第 2 頁的內容是包含第 1 頁的 內容的，第 3 頁的內容包含第 1 頁和第 2 頁的內容......第 10 頁包含了前 9 頁的內容， 就是這樣一個層層嵌套的鏈條，這樣一來，就可以追溯到最本源的數據了，這就是區塊鏈 的可追溯性。

區塊鏈這種「塊鏈式數據結構」使之具備可追溯性，這就天然適用於許多領域，譬如： 食品溯源、葯品溯源等等。這樣一來，毒奶粉、假疫苗、偽劣食品事件出現的概率就會大 大降低，因為一旦出現問題，通過溯源可以清晰知道到底是哪個環節出現問題，問責追償 將會更加清晰。

二、區塊鏈中的數據更新：分布式節點共識演算法

在數據更新方面，區塊鏈技術是利用「分布式節點共識演算法」來生成和更新數據。

每每生成新的區塊（也就是更新數據的時候），都需要通過一種演算法，獲得全網 51% 以上節點的認可才能構成新的區塊。說白了就是投票，超過半數人同意就可以生成，這就 使得區塊鏈上的數據不容篡改。

為什麼這么說呢？我們還是打一個比喻：我們把區塊鏈比作一個賬本，因為都是記錄 數據的嘛，傳統世界裡，記賬權力在於記賬先生，賬本屬於記賬先生一個人的。那麼在區 塊鏈裡面，每一個人都擁有這個賬本，想要更新賬目呢，就要投票，半數人以上贊成才可 以去更新賬目數據。

在這個過程中，我們會涉及到這么幾個名詞：分布式、節點、共識演算法，這幾個名詞 其實非常好理解：

每個人都記賬（也就是人人擁有賬本，賬本分散在每個人手裡），就是所謂的「分布 式」；

大家討論、投票產生的、一致贊同的記賬辦法，就是所謂的「共識演算法」；

每一個參與記賬的人，就是所謂的「節點」。

三、 區塊鏈中的數據維護：密碼學

在數據維護階段，區塊鏈的不同之處就在於：它利用密碼學的方式來保證數據傳輸和 訪問的安全。

區塊鏈中所應用的密碼學原理主要有：哈希演算法、Merkle 哈希樹、橢圓曲線演算法、 Base58。這些原理，其實都是通過一系列復雜的運算以及換算，來保證區塊鏈上數據安全。

四、 區塊鏈中的數據操作：智能合約

智能合約，是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議，說白了，就是用代碼執行的 一套交易准則，類似於現在的信用卡自動還款功能，開啟這個功能，你自己什麼都不用管， 到期銀行會自動扣除你欠的錢。

智能合約的突出優勢就是，很大程度上避免了由信任產生的一系列問題。
我們很多人，都遇到過被借錢的事情：朋友手頭緊了跟你借 2000 塊錢，承諾下個月 發了工資還錢，到了下個月他又找別的借口不還，拖來托去這事兒就沒譜了。本來沒多少 錢，還是朋友，雖然你很郁悶，這事也就算了。

那麼，有了智能合約以後，他就不能賴賬了，因為在智能合約上，一旦觸發合約中的 條款，代碼就會自動執行，不管他願不願意，只要他發了工資、賬戶上有了錢，他就得還 你。

總結一下本節內容，區塊鏈中有四項不可缺的核心技術，分別是：分布式存儲、共識 機制、密碼學原理、智能合約。

我們可以這樣理解：分布式存儲對應的是數據存儲這個階段，共識機制對應的是數據 的處理更新這個階段，密碼學對應的是數據安全，智能合約對應的是數據的操作問題。

❻ 如何學習區塊鏈技術

1、技術語言

Python和Go這兩門語言是眾多公司招聘都提到的技術語言。需要優先學習。而且這兩種語言在區塊鏈之外的技術方向也有很大的應用。比如Go用在大並發系統的後台構築，Python用於人工智慧系統構築。所以學習這兩門語言是優先考慮的問題。

2、技術框架

掌握Bitcoin、ETH和Hyperledger的一種或多種。BTC就不用說了，底層是C++寫的，大量的貨幣類項目，如萊特幣，dash，門羅，zcash等都使用比特幣的技術進行二次開發。

ETH則是區塊鏈2.0的代表，可以在ETH網路上構建各種各樣的應用類Dapp。現在大量的應用類區塊鏈項目都是使用ETH平台開發的。

Hyperledger fabric則是IBM力推的區塊鏈開發平台，主要用於聯盟鏈的開發，是目前普及度最高的聯盟鏈開發平台。

3、演算法

POW（工作量證明演算法），POS（權益證明演算法），PBFT（拜占庭容錯演算法）等都是區塊鏈中密碼學部分的重要組成，對於這些演算法有充分的了解，有利於你參加區塊鏈項目底層開發時能夠對密碼學的部分有更好的理解。

(6)區塊鏈部落密碼學擴展閱讀：

區塊鏈技術就是一種分布式記賬技術，它的特點就是去中心化、公開透明，讓每個人都可以參與資料庫建立，而且每個建立的數據又是不可篡改的，大家都參與了，陌生人之間的信任問題也就解決了。

區塊鏈技術出現了，它是個全民參與的記賬技術，AB之間的交易信息和數據公布於眾，而且是不可篡改的，大家都知道有這個事情的發生，那麼這里就不需要什麼權威的第三方C了，或者說系統里的每一個都是充當了C的角色，這也叫做去中心化。

❼ 學區塊鏈需要什麼基礎

1. 密碼學
電子貨幣只是一串字元串，而且，電子貨幣很容易復制，那麼這個電子貨幣屬於誰呢？即使復制無數份，如何做到只有一份是有效的呢？這里就需要密碼學的技術了，准確來說是非對稱密碼學。
2. P2P網路
第二個用到的技術，就是P2P網路。
密碼學通過公私鑰的技術完美解決了數字幣歸屬的問題，但沒有解決多重交易的問題。比如說，我有1塊錢，我有私鑰，我就可以反復花就好了。
如何解決多重交易的問題呢？中本聰用到了P2P網路的技術。
中本聰設計了一個P2P的網路，這個網路由很多節點隨機組成，每個節點上維護一個資料庫，這個資料庫用來記錄所有的交易。
這個技術也就很簡單了，就是你每次交易都要發一個通告出去，告訴所有節點你交易了，然後所有節點就記錄下這個交易，當有50%以上的節點記錄了這個交易後，這個交易就不可更改了。
3. 奧地利學派經濟學
經過密碼學和P2P網路後，問題彷彿已經完美解決了，系統通過公私鑰發行數字幣，通過P2P網路記錄交易，然後數字幣不停的交易，數字幣完美的運行中。
不過，這里還有一個根本的問題呢，就是那些P2P的網路節點為什麼要記賬呢？
P2P網路並不是新的技術，很久以前就有很多P2P的網路，比如有名的快播。不過，這些網路大多數依靠侵權活著，或者靠下半身的荷爾蒙推動著。P2P網路靠什麼來推動呢？
中本聰翻開故紙簍，找到了哈耶克，這個奧地利學派的代表人。翻開了一本叫《貨幣的非國家化》的書，然後找到了這個價值傳遞P2P網路的動力：人都是自私的。
然後中本聰設計了兩種獎勵模型：挖礦費、記賬費。
挖礦就是找到新的區塊，而記賬就是對所有的交易做一個記錄，這兩個都是需要消耗算力的行為，也是P2P節點可以很容易做的兩個動作。這兩個動作，都可以獲得收益，只要這個收益足夠高，就會吸引做夠多的人進入節點，參與這個網路的組建和運行。
4. 編程
兩個技術和一個經濟學理論（或者說社會學理論）完成了一個完美的模型：在符合經濟學理論的激勵下，通過非對稱加密確定歸屬的數字幣在廣袤無邊的比特世界歡暢的傳遞著。這是一個歡快的伊甸園。
這個伊甸園已經think the end in中本聰的mind了。如何讓這個伊甸園降臨人間呢？
這就是最後一個工具了，也就是編程。這個對中本聰或者他的團隊來說很簡單，畢竟C語言可以實現一切功能，而非對稱加密、P2P網路都是很成熟的技術了。
.top域名認為，區塊鏈並不是技術，而是一個技術的合集；區塊鏈沒有提出任何新的技術，只是用一些很簡單但很穩定和成熟的技術來構建一個新的世界。目前來看，很成功。

❽ 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。