区块链的加密技术

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数字加密技能是区块链技能使用和开展的关键。一旦加密办法被破解,区块链的数据安全性将受到挑战,区块链的可篡改性将不复存在。加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法。区块链首要使用非对称加密算法。非对称加密算法中的公钥暗码体制依据其所依据的问题一般分为三类:大整数分化问题、离散对数问题和椭圆曲线问题。

第一,引进区块链加密技能 加密算法一般分为对称加密和非对称加密。非对称加密是指集成到区块链中以满意安全要求和所有权验证要求的加密技能。非对称加密通常在加密和解密进程中使用两个非对称暗码,称为公钥和私钥。非对称密钥对有两个特点:一是其间一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只能解密另一个对应的密钥。第二,公钥可以向别人揭露,而私钥是保密的,别人无法通过公钥计算出相应的私钥。

非对称加密一般分为三种首要类型:大整数分化问题、离散对数问题和椭圆曲线问题。大整数分化的问题类是指用两个大素数的乘积作为加密数。由于素数的出现是没有规律的,所以只能通过不断的试算来寻找解决办法。离散对数问题类是指基于离散对数的困难性和强单向哈希函数的一种非对称分布式加密算法。椭圆曲线是指使用平面椭圆曲线来计算一组非对称的特殊值,比特币就采用了这种加密算法。

非对称加密技能在区块链的使用场景首要包含信息加密、数字签名和登录认证。 (1)在信息加密场景中,发送方(记为A)用接收方(记为B)的公钥对信息进行加密后发送给B,B用自己的私钥对信息进行解密。比特币交易的加密就属于这种场景。 (2)在数字签名场景中,发送方A用自己的私钥对信息进行加密并发送给B,B用A的公钥对信息进行解密,然后确保信息是由A发送的。 (3)登录认证场景下,客户端用私钥加密登录信息并发送给服务器,服务器再用客户端的公钥解密认证登录信息。

请注意上述三种加密计划之间的差异: 信息加密是公钥加密和私钥解密,确保信息的安全性;数字签名是私钥加密,公钥解密,确保了数字签名的归属。认证私钥加密,公钥解密。

以比特币体系为例,其非对称加密机制如图1所示:比特币体系一般通过调用操作体系底层的随机数生成器生成一个256位的随机数作为私钥。比特币的私钥总量大,遍历所有私钥空间获取比特币的私钥极其困难,所以暗码学是安全的。为便于辨认,256位二进制比特币私钥将通过SHA256哈希算法和Base58进行转化,构成50个字符长的私钥,便于用户辨认和书写。比特币的公钥是私钥通过Secp256k1椭圆曲线算法生成的65字节随机数。公钥可用于生成比特币交易中使用的地址。生成进程是公钥先通过SHA256和RIPEMD160哈希处理,生成20字节的摘要成果(即Hash160的成果),再通过SHA256哈希算法和Base58转化,构成33个字符的比特币地址。公钥生成进程是不可逆的,即私钥不能从公钥推导出来。比特币的公钥和私钥通常存储在比特币钱包文件中,其间私钥最为重要。丢掉私钥意味着丢掉相应地址的所有比特币财物。在现有的比特币和区块链体系中,现已依据实践使用需求衍生出多私钥加密技能,以满意多重签名等愈加灵敏杂乱的场景。

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