区块链完整性验证
❶ 怎么解读区块链的数字签名
在区块链的分布式网络里,节点之间进行通讯并达成信任,需要依赖数字签名技术,它主要实现了身份确认以及信息真实性、完整性验证。
数字签名
数字签名(又称公钥数字签名、电子签章)是一种类似写在纸上的普通的物理签名,但是使用了公钥加密领域的技术实现,用于鉴别数字信息的方法。一套数字签名通常定义两种互补的运算,一个用于签名,另一个用于验证。就是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串,这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。简单证明 “我就是我”。
❷ 区块链使用安全如何来保证呢
区块链本身解决的就是陌生人之间大规模协作问题,即陌生人在不需要彼此信任的情况下就可以相互协作。那么如何保证陌生人之间的信任来实现彼此的共识机制呢?中心化的系统利用的是可信的第三方背书,比如银行,银行在老百姓看来是可靠的值得信任的机构,老百姓可以信赖银行,由银行解决现实中的纠纷问题。但是,去中心化的区块链是如何保证信任的呢?
实际上,区块链是利用现代密码学的基础原理来确保其安全机制的。密码学和安全领域所涉及的知识体系十分繁杂,我这里只介绍与区块链相关的密码学基础知识,包括Hash算法、加密算法、信息摘要和数字签名、零知识证明、量子密码学等。您可以通过这节课来了解运用密码学技术下的区块链如何保证其机密性、完整性、认证性和不可抵赖性。
基础课程第七课 区块链安全基础知识
一、哈希算法(Hash算法)
哈希函数(Hash),又称为散列函数。哈希函数:Hash(原始信息) = 摘要信息,哈希函数能将任意长度的二进制明文串映射为较短的(一般是固定长度的)二进制串(Hash值)。
一个好的哈希算法具备以下4个特点:
1、 一一对应:同样的明文输入和哈希算法,总能得到相同的摘要信息输出。
2、 输入敏感:明文输入哪怕发生任何最微小的变化,新产生的摘要信息都会发生较大变化,与原来的输出差异巨大。
3、 易于验证:明文输入和哈希算法都是公开的,任何人都可以自行计算,输出的哈希值是否正确。
4、 不可逆:如果只有输出的哈希值,由哈希算法是绝对无法反推出明文的。
5、 冲突避免:很难找到两段内容不同的明文,而它们的Hash值一致(发生碰撞)。
举例说明:
Hash(张三借给李四10万,借期6个月) = 123456789012
账本上记录了123456789012这样一条记录。
可以看出哈希函数有4个作用:
简化信息
很好理解,哈希后的信息变短了。
标识信息
可以使用123456789012来标识原始信息,摘要信息也称为原始信息的id。
隐匿信息
账本是123456789012这样一条记录,原始信息被隐匿。
验证信息
假如李四在还款时欺骗说,张三只借给李四5万,双方可以用哈希取值后与之前记录的哈希值123456789012来验证原始信息
Hash(张三借给李四5万,借期6个月)=987654321098
987654321098与123456789012完全不同,则证明李四说谎了,则成功的保证了信息的不可篡改性。
常见的Hash算法包括MD4、MD5、SHA系列算法,现在主流领域使用的基本都是SHA系列算法。SHA(Secure Hash Algorithm)并非一个算法,而是一组hash算法。最初是SHA-1系列,现在主流应用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512算法(通称SHA-2),最近也提出了SHA-3相关算法,如以太坊所使用的KECCAK-256就是属于这种算法。
MD5是一个非常经典的Hash算法,不过可惜的是它和SHA-1算法都已经被破解,被业内认为其安全性不足以应用于商业场景,一般推荐至少是SHA2-256或者更安全的算法。
哈希算法在区块链中得到广泛使用,例如区块中,后一个区块均会包含前一个区块的哈希值,并且以后一个区块的内容+前一个区块的哈希值共同计算后一个区块的哈希值,保证了链的连续性和不可篡改性。
二、加解密算法
加解密算法是密码学的核心技术,从设计理念上可以分为两大基础类型:对称加密算法与非对称加密算法。根据加解密过程中所使用的密钥是否相同来加以区分,两种模式适用于不同的需求,恰好形成互补关系,有时也可以组合使用,形成混合加密机制。
对称加密算法(symmetric cryptography,又称公共密钥加密,common-key cryptography),加解密的密钥都是相同的,其优势是计算效率高,加密强度高;其缺点是需要提前共享密钥,容易泄露丢失密钥。常见的算法有DES、3DES、AES等。
非对称加密算法(asymmetric cryptography,又称公钥加密,public-key cryptography),与加解密的密钥是不同的,其优势是无需提前共享密钥;其缺点在于计算效率低,只能加密篇幅较短的内容。常见的算法有RSA、SM2、ElGamal和椭圆曲线系列算法等。 对称加密算法,适用于大量数据的加解密过程;不能用于签名场景:并且往往需要提前分发好密钥。非对称加密算法一般适用于签名场景或密钥协商,但是不适于大量数据的加解密。
三、信息摘要和数字签名
顾名思义,信息摘要是对信息内容进行Hash运算,获取唯一的摘要值来替代原始完整的信息内容。信息摘要是Hash算法最重要的一个用途。利用Hash函数的抗碰撞性特点,信息摘要可以解决内容未被篡改过的问题。
数字签名与在纸质合同上签名确认合同内容和证明身份类似,数字签名基于非对称加密,既可以用于证明某数字内容的完整性,同时又可以确认来源(或不可抵赖)。
我们对数字签名有两个特性要求,使其与我们对手写签名的预期一致。第一,只有你自己可以制作本人的签名,但是任何看到它的人都可以验证其有效性;第二,我们希望签名只与某一特定文件有关,而不支持其他文件。这些都可以通过我们上面的非对称加密算法来实现数字签名。
在实践中,我们一般都是对信息的哈希值进行签名,而不是对信息本身进行签名,这是由非对称加密算法的效率所决定的。相对应于区块链中,则是对哈希指针进行签名,如果用这种方式,前面的是整个结构,而非仅仅哈希指针本身。
四 、零知识证明(Zero Knowledge proof)
零知识证明是指证明者在不向验证者提供任何额外信息的前提下,使验证者相信某个论断是正确的。
零知识证明一般满足三个条件:
1、 完整性(Complteness):真实的证明可以让验证者成功验证;
2、 可靠性(Soundness):虚假的证明无法让验证者通过验证;
3、 零知识(Zero-Knowledge):如果得到证明,无法从证明过程中获知证明信息之外的任何信息。
五、量子密码学(Quantum cryptography)
随着量子计算和量子通信的研究受到越来越多的关注,未来量子密码学将对密码学信息安全产生巨大冲击。
量子计算的核心原理就是利用量子比特可以同时处于多个相干叠加态,理论上可以通过少量量子比特来表达大量信息,同时进行处理,大大提高计算速度。
这样的话,目前的大量加密算法,从理论上来说都是不可靠的,是可被破解的,那么使得加密算法不得不升级换代,否则就会被量子计算所攻破。
众所周知,量子计算现在还仅停留在理论阶段,距离大规模商用还有较远的距离。不过新一代的加密算法,都要考虑到这种情况存在的可能性。
❸ 为何最高法要明确区块链存证效力范围完善证据真实性审查标准
6月17日,最高法出台《人民法院在线诉讼规则》并召开新闻发布会,在深入研究区块链技术特点,全面总结相关司法实践规则基础上,确认了区块链存储数据上链后推定未经篡改的效力,明确了区块链存证的真实性审查标准,以及上链前数据的审查规则,为今后的维权案件提供可量化的规则指引,《规则》自2021年8月1日起正式施行。
区块链具有去中心化、分布式记账、加密可溯源等显著优势,可以很好地保证上链数据的完整性和真实性。一旦被篡改或伪造即可被发现,同时,由于区块链具有分布式记账的特点,即使删除个别节点上的数据,其他节点仍然能完整地保存数据,保证整个区块链存证系统的正常运转。 基于以上优势,区块链天然适用于电子数据数据存证。引入区块链存证,可以有效解决电子证据真实性、合法性问题,使电子数据存证过程具有更高的可信赖性。未来的行业趋势将会基于“区块链+”的模式发展。易保全利用区块链技术,可以很好地解决电子数据从产生、存证,到公证、举证等全链路可信问题:上链时,利用区块链保障存证数据的原始性和完整性;上链后,利用保全链上的各司法节点保障数据的可信性与安全性;诉讼时,证据直通互联网法院提高维权效率。
❹ 如何通过微版权校验区块链存证数据的完整性
《关于办理刑事案件收集提取和审查判断电子数据若干问题的规定》第5条规定,可以采用计算电子数据完整性校验值等来保护电子数据的完整性。
校验电子数据的完整性,一般是采用哈希值等校验算法进行判定。
微版权通过SHA-512哈希算法、时间戳服务、PBFT共识算法,对原数据进行加密运算,把存证主体、存证时间、存证过程和存证内容等生成唯一对应的数字指纹,加密存储到区块链上,有效保障存证数据的完整性。
用户通过微版权官网上的“验证保全”,输入存证数据的备案号并上传原文件,系统自动对上传文件的哈希值和原始存证数据的哈希值进行比对,如果存证数据与上传文件完整无误,则通过验证,反之,不通过。
❺ 电子数据完整性校验值怎么看
完整性校验值,是指为防止电子数据被篡改或者破坏,使用散列算法等特定算法对电子数据进行计算,得出的用于校验数据完整性的数据值。
为了验证电子数据的完整性,通常采用哈希值等验证算法。
微版权通过sha-512哈希算法、时间戳服务和pbft共识算法对原始数据进行加密,为证书的主体、时间、进程和内容生成唯一的对应数字指纹,并加密存储在区块链上,有效保证证书的完整性数据。
用户可通过微版权官网的“验证保存”功能,输入押金数据的记录编号,上传原始文件。系统自动将上传文件的哈希值与原始存款数据的哈希值进行比较。如果存款数据和上传文件完整,则通过验证,否则失败。
❻ 区块链有什么特性
区块链技术具有三个明显的特性:公开性、安全性和唯一性。
公开性主要指区块链中的存储信息对所有参与者是完全公开的。这点主要由区块链点对点网络存储方式决定的,在区块链网络中,每一个节点都可以存储区块链的副本,而区块链的唯一性可以保证这个副本在不同节点之间是完全一样的。
安全性主要指区块链区块内存储的信息是经过了数字加密技术处理之后保存的,只有私钥持有者才可以对信息进行解密获得真实信息。其他成员只能可以看到并且验证信息的完整性和唯一性,但无法看到真实的信息。
唯一性这个特性主要是由于区块链上的信息一旦上链就无法篡改,因此具备唯一性。当然这里说的唯一性还包括空间上的唯一性,即所有节点都只有一个相同版本的信息,也包括时间上的唯一性,即历史数据不可更改。这个唯一性还指区块链在运行过程中保持唯一一条主链的特性,而一旦出现其他链,则是出现了分叉。分叉的出现会导致区块链在两个不同的空间维度中出现了副本,当然解决这个问题还需靠设定合理的共识规则来避免。区块链概念火热的时候,许多相关的top域名被注册,并用作了区块链平台。
❼ 知识产权保护的区块链存证技术是怎么回事
一、区块链存证技术在知识产权保护上的运用:
区块链,因其具有去中心化、分布式记账、全程留痕、可溯源等特点,为知识产权区块链存证奠定了基础。
当作品完成以后,用户把数据上传到区块链,作品数据会以Hash值的形式存储到区块链上,进行区块链存证保全,实现证据固化和区块链保存,有效保证电子数据的完整性和不可篡改性。
最高人民法院在《最高人民法院关于修改<关于民事诉讼证据的若干规定>的决定》中指出,各级人民法院在贯彻执行过程中,要准确把握电子数据规则的适用,认真研究大数据、云计算、区块链等新技术对证据的调查、认定和采信的影响。
区块链存证,打通知识产权数据信任的“最后一公里”。
❽ 关于区块链的七大认识误区
关于区块链的七大认识误区
基于区块链的系统未来前景广阔,但我们需要非常清楚区块链可以做什么。想象一下未来20年的区块链技术,其影响可能与互联网一样大。
但是令人震惊的是,我们今天主要看到项目貌似基于去中心化设计,其实存在一些对区块链认识的错误观念。
如果我们想让技术朝正确的方向不断推进,我们需要将这种狂热转化为具有生产力并且合乎实际的期望,从而降低供应链跌入“谷底”的可能性,一旦跌入“谷底”,它就可能会与无意义的概念验证一同被丢弃在角落,无人问津。
让我们来看看对区块链冠以不切实际期望的七大误区:
误区1:具有高度的可扩展性
与传统的(基于服务器的)交易方法相比,区块链部署不具有真正的可扩展性,并且目前交易时间取决于缓慢的一方。它们只对某些类型的交易是可扩展的,比如有效载荷小的和接近某种极限的交易。你不能只在区块链上堆积信息。
误区2:是绝对安全的
尽管区块链基于加密标准,但确保隐私的方法完全在任何区块链标准和实施之外的。只有加密专家才能真正理解和验证区块链整合。但是,每个实施者都有责任确保安全性,因此这种处理方式很大程度上与旧时代的金融交易管理方式相同。
误区3:值得信赖
区块链确保交易和信息的完整性,否则在区块链中储存的任何内容都不可信赖。你需要通过确保在区块链中存储事实的各方值得信赖并能确保事实的真实性,才能确定它是真正可信赖的。这个治理模式允许多方对基础设施承担连带责任,同时需要安全访问才能在区块链中存储事实。
误区4:可在区块链中放入任何东西
区块链是一种以代码表示的协议,它并没有按照任何标准进行定义。没有标准机构来提供制裁的实施规则或指导。
通常情况下,你只能处理小型有效载荷,并且你仍需要所有参与者之间达成一致的标准,以便任何人了解存储的内容。
误区5:可在智能合约中表达任何东西
虽然这在技术上是可行的,但在实践中,区块链仅限于简单且易于理解的用例。智能合约本质上是非常复杂的。按照设计,一旦发布,你无法修改或修复它们。它们包含非常复杂的交互和不可撤销的结果。
误区6:不喜欢公有链,请选择私有链
私有链并不是获取隐私或访问受限信息的通道。事实上,你甚至可以认为私有链不应该成为一个公开的选项。尽管如此,企业区块链可能无法实现区块链技术的任何固有优势,私人开发的区块链可能缺乏确保其属性所必需的社区和学术审查。
误区7:社区的大小无所谓
由社区推动的区块链产品正在由私人玩家在各方面进行分叉,他们以各种方式加强它们的作用。但是,由采用者、用户、学者和实施者组成的大型社区是确保密码属性生效的唯一力量。只有拥有最大社区和安装采用基地的开源区块链才会持续。其余的可以被认为是实验室中的实验,其中99.9%会“死于非命”。
精明的技术人员会根据用例和一系列头脑中的首要原则不断前进。首先,可能永远不会有一个区块链来管理他们所有人。两种不同的用例需要不同的区块链。有些的参与者很多,有些很少,有些会围绕事实需要很强的隐私,有些会充分透明。
考虑到以上所有内容,我们现在能共同做的就是进行创新、攻克真正的业务问题,并发起推动概念验证,以更好地理解区块链的力量。
❾ 区块链技术是如何保证数据的安全性的
私有密钥 ~