区块链技术加密码
『壹』 什么是区块链技术区块链技术的核心构成是什么
从技术的角度,架构的角度,用通俗的语言来跟大家讲讲,我对区块链的一些理解。
究竟啥是区块链?Block chain,一句话来说,区块链是一个存储系统,存储系统更细一点,区块链是一个没有管理员,每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统。
那常见的存储系统,是什么样子的呢?
首先看一下如何保证高可用?
普通的存储系统通常是用“冗余”的方式来解决高可用问题的。图上图所示如果能够把数据复制成几份,冗余到多个地方,就能够保证高可用。一个地方的数据挂了,另外的地方还存有数据,例如MySQL的主从集群就是这个原理,磁盘的RAID也是这个原理。
这个地方需要强调的两点是:数据冗余,往往会引发一致性的问题
1、例如MySQL的主从集群中中其实读写会有延时的,它其实就是有一个短的时间内读写不一致。这个是数据冗余,带来的一个副作用。
2、第二个点是数据冗余往往会降低写入的效率,因为数据同步也是需要消耗资源的。你看单点写入,如果加了两个从库之后,其实写入的效率会受影响。普通的存储系统,就是采用冗余的方式,保证数据的高可用的。
那么第二个问题,普通的存储系统,能否多点写入呢?
答案是可以的,比如说以这个图为例:
其实MySQL的话可以做一个双主的主从同步,双主的主从同步,两个节点,同时可以写入。如果要做多机房多活的数据中心,其实多机房多活也是进行数据同步的。这里要强调的是多点写入,往往会引发写写冲突的一致性问题,以MySQl为例,假设有一个表的属性是自增ID,那么现在数据库中的数据是1234,那么其中一个节点写入,插入了一条数据,那它可能变成5了,然后这5条数据,向另外一个主节点进行数据同步,同步完成之前,如果另外一个写入节点,也插入了一条数据,也生成了一条这个自增id为5的数据。那么,生成之后,往另外一个节点同步,然后同步数据到达之后会与本地的这两条5冲突,就会同步失败,会引发写写的一致性冲突问题。这个多点写入的话都会出现这个问题。
多点写入,如何保证一致?
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『贰』 加密数字货币与区块链有什么关系
加密数字货币通常指是在区块链网络上发行的一种数字资产。通过区块链浏览器,用户可以查询到数字货币交易的全部流程。在生活中,我们往往把区块链机构或项目方发行的数字资产称为“加密数字货币”,它与央行发行的数字货币存在本质性区别,即:央行数字货币是对M0的替代,本身并没有增发新的货币;而区块链项目方所发行的数字货币,是凭空“创造”了一种货币,缺乏主权机构背书,存在较大的信用风险。
从定义来看,区块链是一种新的技术形式,它具有透明性、可追溯、不可篡改等特征,可以赋能供应链金融、产品溯源、存证等行业领域。通过区块链,可以建立一个可信赖的价值网络。
『叁』 区块链密码朋克是什么
中本聪的比特币白皮书最早发布于“密码朋克”。狭义地说,“密码朋克”是一套加密的电子邮件系统。
1992年,英特尔的高级科学家Tim May发起了密码朋克邮件列表组织。1993年,埃里克•休斯写了一本书,叫《密码朋克宣言》。这也是“密码朋克”(cypherpunk)一词首次出现。“密码朋克”用户约1400人,讨论的话题包括数学、加密技术、计算机技术、政治和哲学,也包括私人问题。早期的成员有非常多IT精英,比如“维基解密”的创始人阿桑奇、BT下载的作者布拉姆•科恩、万维网发明者Tim-Berners Lee爵士、提出了智能合约概念的尼克萨博、Facebook的创始人之一肖恩•帕克。当然,还包括比特币的发明人中本聪。
据统计,比特币诞生之前,密码朋克的成员讨论、发明过失败的数字货币和支付系统多达数10个
『肆』 区块链中的密码学是怎么应用的
在区块链技术中,密码学机制主要被用于确保交易信息的完整性、真实性和隐私性。
区块链中的密码学 包括布隆过滤器,哈希函数、加解密算法,数字证书与数字签名,同态加密,PKI体系等。
『伍』 区块链技术的机密性是如何实现的
因为区块链技术对实现智能合约存在天然的优势。
比特币、瑞泰币、莱特币、以太坊等数字加密货币都使用了区块链技术。
区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
『陆』 区块链密码算法是怎样的
区块链作为新兴技术受到越来越广泛的关注,是一种传统技术在互联网时代下的新的应用,这其中包括分布式数据存储技术、共识机制和密码学等。随着各种区块链研究联盟的创建,相关研究得到了越来越多的资金和人员支持。区块链使用的Hash算法、零知识证明、环签名等密码算法:
Hash算法
哈希算法作为区块链基础技术,Hash函数的本质是将任意长度(有限)的一组数据映射到一组已定义长度的数据流中。若此函数同时满足:
(1)对任意输入的一组数据Hash值的计算都特别简单;
(2)想要找到2个不同的拥有相同Hash值的数据是计算困难的。
满足上述两条性质的Hash函数也被称为加密Hash函数,不引起矛盾的情况下,Hash函数通常指的是加密Hash函数。对于Hash函数,找到使得被称为一次碰撞。当前流行的Hash函数有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。
比特币使用的是SHA256,大多区块链系统使用的都是SHA256算法。所以这里先介绍一下SHA256。
1、 SHA256算法步骤
STEP1:附加填充比特。对报文进行填充使报文长度与448模512同余(长度=448mod512),填充的比特数范围是1到512,填充比特串的最高位为1,其余位为0。
STEP2:附加长度值。将用64-bit表示的初始报文(填充前)的位长度附加在步骤1的结果后(低位字节优先)。
STEP3:初始化缓存。使用一个256-bit的缓存来存放该散列函数的中间及最终结果。
STEP4:处理512-bit(16个字)报文分组序列。该算法使用了六种基本逻辑函数,由64 步迭代运算组成。每步都以256-bit缓存值为输入,然后更新缓存内容。每步使用一个32-bit 常数值Kt和一个32-bit Wt。其中Wt是分组之后的报文,t=1,2,...,16 。
STEP5:所有的512-bit分组处理完毕后,对于SHA256算法最后一个分组产生的输出便是256-bit的报文。
2、环签名
2001年,Rivest, shamir和Tauman三位密码学家首次提出了环签名。是一种简化的群签名,只有环成员没有管理者,不需要环成员间的合作。环签名方案中签名者首先选定一个临时的签名者集合,集合中包括签名者。然后签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名,而无需他人的帮助。签名者集合中的成员可能并不知道自己被包含在其中。
环签名方案由以下几部分构成:
(1)密钥生成。为环中每个成员产生一个密钥对(公钥PKi,私钥SKi)。
(2)签名。签名者用自己的私钥和任意n个环成员(包括自己)的公钥为消息m生成签名a。
(3)签名验证。验证者根据环签名和消息m,验证签名是否为环中成员所签,如果有效就接收,否则丢弃。
环签名满足的性质:
(1)无条件匿名性:攻击者无法确定签名是由环中哪个成员生成,即使在获得环成员私钥的情况下,概率也不超过1/n。
(2)正确性:签名必需能被所有其他人验证。
(3)不可伪造性:环中其他成员不能伪造真实签名者签名,外部攻击者即使在获得某个有效环签名的基础上,也不能为消息m伪造一个签名。
3、环签名和群签名的比较
(1)匿名性。都是一种个体代表群体签名的体制,验证者能验证签名为群体中某个成员所签,但并不能知道为哪个成员,以达到签名者匿名的作用。
(2)可追踪性。群签名中,群管理员的存在保证了签名的可追踪性。群管理员可以撤销签名,揭露真正的签名者。环签名本身无法揭示签名者,除非签名者本身想暴露或者在签名中添加额外的信息。提出了一个可验证的环签名方案,方案中真实签名者希望验证者知道自己的身份,此时真实签名者可以通过透露自己掌握的秘密信息来证实自己的身份。
(3)管理系统。群签名由群管理员管理,环签名不需要管理,签名者只有选择一个可能的签名者集合,获得其公钥,然后公布这个集合即可,所有成员平等。
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『柒』 区块链核心技术是什么
首先,我们可以看一下区块链技术的官网解释。狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一 种链式 数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数 据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
可能大家都知道的是,区块链技术是从比特币系统当中独立出来的底层构架,从架构模型上来说,它就是一套分布式的账本,所谓账本,自然就是用来记账的。
在区块链技术当中,要想生成记账记录,就要有资金的交易和流动,所以最开始的区块链技术上,都有其主网所对应的加密货币作为流通物品,加密货币在区块链主网的各个账户之间的流通交易记录都会被记录在主网上。
与其他的交易记录数据库不同的是,区块链技术主网上的交易记录会被记录在主网中所有的区块区块节点(即所有的数据区块)上,这也就是所谓的去中心化原理,也就是说在区块链技术上,是没有一个中心数据库来保存所有记录的,链上每一个区块都拥有全链的交易数据,也就是说,每一个数据块,都是中心。
而区块链技术的另一个特性,就是不可篡改,因为在区块链上的每一笔交易都会被记录在链上所有的区块中,所以任何一个单独数据块都无法更改记录,即便你更改了,其他所有的数据块中也会记录真实数据,并且每一组数据都可以追溯到最先出现的时候。
正因为区块链技术的这些特性,比特币问世后,区块链也受到了很多关注的目光,很多人也开始想要利用区块链的技术来做一个无中心、可溯源、不更改的数据,以此保证数据的可信度。
但是区块链技术也面临很多问题,比如应用场景单一、原生错误数据不可修改,黑客盗走货币不可追回等。
『捌』 区块链隐私关键技术研究
在数字化浪潮推动下,数据领域的技术创新、场景应用与管理服务日益成为各个行业领域数字化转型发展的重要驱动力。同时,“数据流通”与“数据安全”间的矛盾也日益升级,成为影响数字化发展的制约因素。
安全VS发展
“安全”与“发展”,一直是数据管理领域的两大重要主题。二者既矛盾对立,相互制约;又在不断的技术创新下追寻均衡,最大限度实现数据的价值。
矛盾制约
“数据”作为一种特殊的市场资源与生产要素,其自身特点决定只有在更大范围的社会共享中才能发挥其真正的资源价值。在人工智能、大数据、云计算等技术快速应用推广的当下,不断提高的算力+不断优化的算法,将通过不同维度、不同领域的大数据发现事物间蕴藏的规律,并运用规律解释过去、预测未来。
智能算法持续优化、提升的重要前提即是通过海量、多元的大数据资源进行数据训练,客观上有着较强的数据共享使用需求,这与具有“信息数据共享和透明”特点的区块链技术不谋而合,相辅相成,因此近年来区块链技术发展应用迅速。但需要注意的是,数据的共享交换虽然提升了数据自身价值,但也不可避免的出现侵犯数据所有者“数据隐私”的安全问题,数据共享挖掘面临合规监管,数据技术发展应用陷入瓶颈。
均衡发展
“在矛盾中寻找平衡”,是目前数据领域技术创新应用的重要课题。客观市场环境的快速变化也为“数据流通”与“数据安全”的均衡发展形成强大驱动力。
2019年末,一场突如其来的新型冠状病毒疫情在世界范围内蔓延肆虐,大量民众不幸罹难,各国经济发展更是遭受沉重打击。在客观疫情防控形势下,“数字化转型发展”成为各国恢复经济秩序和建立全新国际竞争优势的重要战略措施。在这样的背景下,数据作为全新的生产要素,随着功能价值不断提升,技术应用不断拓展,数据的“流通使用”和“安全保障”也日益受到行业发展与政府监管的重视。
数据技术创新应用,一方面对数据安全保障提出了全新挑战,另一方面也以技术创新形式给出了相应的答案——“区块链+隐私计算”。
区块链+隐私计算
数据时代的信任机制与隐私保护
区块链技术是一种通过去中心化、高信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。由于具有“去中心化”、“分布式数据存储”、“可追溯性”、“防篡改性”、“公开透明”等优势特点,区块链技术能够有效解决数据领域的数据真实性、安全性与开放性问题,通过建立可信任的数据管理环境,防范和避免各类数据造假、篡改、遗失等数据管理问题,促进数据的高效共享与应用。
一如上文所述,区块链技术具有“信息数据共享和透明”的特点,但无论从市场商业竞争角度还是个人信息安全角度来看,都没有人希望自己的数据完全公开、透明。因此,隐私保护合规成为数据管理领域的一条重要“红线”,一方面保护着数据所有者的隐私安全,另一方面也影响着数据流通共享的效率与发展。
那么有没有一种技术既可以保证信息数据的高效流通共享,却又不会越过隐私保护合规红线?
如果说“区块链”技术建立了数据时代的信任机制,那么“隐私计算”则在数据共享洪流中为数据所有者建立了安全的隐私保护防线。
“隐私计算”,即面向隐私信息全生命周期保护的计算理论和方法,是隐私信息的所有权、管理权和使用权分离时隐私度量、隐私泄漏代价、隐私保护与隐私分析复杂性的可计算模型与公理化系统。简单来说,隐私计算即是从数据的产生、收集、保存、分析、利用、销毁等环节中对隐私进行保护的技术方法。
同区块链技术一样,隐私计算并不特指某一门技术,而是一种融合了密码学、数据科学、经济学、人工智能、计算机硬件、软件工程等多学科的综合技术应用。隐私计算包括一系列信息技术,如业界较早提出的安全多方计算(MPC)技术、以硬件技术隔离保护为主要特点的可信执行环境(TEE)技术、基于密码学和分布式计算实现多方协作机器学习的联邦学习(FL)技术,以及如同态加密、零知识证明、差分隐私等辅助性技术,都属于隐私计算范畴。
安全多方计算(MPC),是一种在参与方不共享各自数据且没有可信第三方的情况下安全地计算约定函数的技术和系统。通过安全的算法和协议,参与方将明文形式的数据加密后或转化后再提供给其他方,任一参与方都无法接触到其他方的明文形式的数据,从而保证各方数据的安全。
可信执行环境(TEE),是指CPU的一个安全区域,它和操作系统独立开来,且不受操作系统的影响。在这个安全区域里保存和计算的数据不受操作系统的影响,是保密且不可篡改的。
联邦学习(FL),是指在多方在不共享本地数据的前提下,进行多方协同训练的机器学习方式。联邦学习技术支持数据不出域,而是让算法模型进行移动,通过数据训练进而优化算法模型。
隐私计算技术的目的在于让数据在流通过程中实现“可用不可见”,即只输出数据结果而不输出数据本身。这一方面保证了数据所有者的数据所有权不受侵犯,满足数据流通的合规性;另一方面在隐私保护技术加持下,各方主体拥有的信息数据能够高效流通使用,不断扩大数据价值,赋能各个行业领域数据应用。
举例如在医疗数据领域,各类医疗数据的隐私性要求较高、数据量较大,通常只保存在本地机构的信息系统中,很难实现高效的医疗数据流通、共享与使用,无法为医疗领域的各类病理研究、医疗诊断与技术创新形成数据支持,不利于创新医疗技术研发与应用。
但如果能通过隐私计算技术支持,在保证数据“可用不可见”的前提下,实现不同区域、不同医疗机构医疗数据的高效流通使用,持续优化医疗行业的各类算法模型,将为实现医疗行业的精准医疗、远程医疗、智能医疗等医疗技术服务创新形成强力数据支持。
数字化发展浪潮之下,“数据”作为一种全新的重要市场资源与生产要素,其快速发展与管理应用日益受到国家的重视,并不断赋能各个行业领域发展。同时,数据领域存在的隐私安全问题也令数据管理应用陷入发展困境。可以预见,区块链技术和隐私计算技术的结合,将是数据管理领域一次重要的尝试探索,对数据领域发展产生重要影响。
『玖』 什么是区块链加密算法
区块链加密算法(EncryptionAlgorithm)
非对称加密算法是一个函数,通过使用一个加密钥匙,将原来的明文文件或数据转化成一串不可读的密文代码。加密流程是不可逆的,只有持有对应的解密钥匙才能将该加密信息解密成可阅读的明文。加密使得私密数据可以在低风险的情况下,通过公共网络进行传输,并保护数据不被第三方窃取、阅读。
区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。
区块链的应用领域有数字货币、通证、金融、防伪溯源、隐私保护、供应链、娱乐等等,区块链、比特币的火爆,不少相关的top域名都被注册,对域名行业产生了比较大的影响。