非對稱加密和區塊鏈的關系

1. 區塊鏈的加密技術

數字加密技能是區塊鏈技能使用和開展的關鍵。一旦加密辦法被破解，區塊鏈的數據安全性將受到挑戰，區塊鏈的可篡改性將不復存在。加密演算法分為對稱加密演算法和非對稱加密演算法。區塊鏈首要使用非對稱加密演算法。非對稱加密演算法中的公鑰暗碼體制依據其所依據的問題一般分為三類:大整數分化問題、離散對數問題和橢圓曲線問題。第一，引進區塊鏈加密技能加密演算法一般分為對稱加密和非對稱加密。非對稱加密是指集成到區塊鏈中以滿意安全要求和所有權驗證要求的加密技能。非對稱加密通常在加密和解密進程中使用兩個非對稱暗碼，稱為公鑰和私鑰。非對稱密鑰對有兩個特點:一是其間一個密鑰(公鑰或私鑰)加密信息後，只能解密另一個對應的密鑰。第二，公鑰可以向別人揭露，而私鑰是保密的，別人無法通過公鑰計算出相應的私鑰。非對稱加密一般分為三種首要類型:大整數分化問題、離散對數問題和橢圓曲線問題。大整數分化的問題類是指用兩個大素數的乘積作為加密數。由於素數的出現是沒有規律的，所以只能通過不斷的試算來尋找解決辦法。離散對數問題類是指基於離散對數的困難性和強單向哈希函數的一種非對稱分布式加密演算法。橢圓曲線是指使用平面橢圓曲線來計算一組非對稱的特殊值，比特幣就採用了這種加密演算法。非對稱加密技能在區塊鏈的使用場景首要包含信息加密、數字簽名和登錄認證。(1)在信息加密場景中，發送方(記為A)用接收方(記為B)的公鑰對信息進行加密後發送給

B，B用自己的私鑰對信息進行解密。比特幣交易的加密就屬於這種場景。(2)在數字簽名場景中，發送方A用自己的私鑰對信息進行加密並發送給B，B用A的公鑰對信息進行解密，然後確保信息是由A發送的。(3)登錄認證場景下，客戶端用私鑰加密登錄信息並發送給伺服器，伺服器再用客戶端的公鑰解密認證登錄信息。請注意上述三種加密計劃之間的差異:信息加密是公鑰加密和私鑰解密，確保信息的安全性；數字簽名是私鑰加密，公鑰解密，確保了數字簽名的歸屬。認證私鑰加密，公鑰解密。以比特幣體系為例，其非對稱加密機制如圖1所示:比特幣體系一般通過調用操作體系底層的隨機數生成器生成一個256位的隨機數作為私鑰。比特幣的私鑰總量大，遍歷所有私鑰空間獲取比特幣的私鑰極其困難，所以暗碼學是安全的。為便於辨認，256位二進制比特幣私鑰將通過SHA256哈希演算法和Base58進行轉化，構成50個字元長的私鑰，便於用戶辨認和書寫。比特幣的公鑰是私鑰通過Secp256k1橢圓曲線演算法生成的65位元組隨機數。公鑰可用於生成比特幣交易中使用的地址。生成進程是公鑰先通過SHA256和RIPEMD160哈希處理，生成20位元組的摘要成果(即Hash160的成果)，再通過SHA256哈希演算法和Base58轉化，構成33個字元的比特幣地址。公鑰生成進程是不可逆的，即私鑰不能從公鑰推導出來。比特幣的公鑰和私鑰通常存儲在比特幣錢包文件中，其間私鑰最為重要。丟掉私鑰意味著丟掉相應地址的所有比特幣財物。在現有的比特幣和區塊鏈體系中，現已依據實踐使用需求衍生出多私鑰加密技能，以滿意多重簽名等愈加靈敏雜亂的場景。

2. 區塊鏈的四大核心技術

區塊鏈的四大核心技術包括：

1. P2P網路技術：

   • 基礎架構：P2P網路技術是區塊鏈的基礎，使網路中的各個節點能獨立進行資源交換。
   • 去中心化：成千上萬個節點在分布式網路中自由進入和退出，確保了區塊鏈的去中心化特性。

2. 加密技術：

   • 非對稱加密演算法：區塊鏈採用非對稱加密演算法，公鑰用於加密信息，私鑰用於解密。
   • 信息安全：這種加密方式確保了信息在分布式網路中的安全傳輸，保障了信息的完整性、安全性和不可篡改性。

3. 智能合約：

   • 自動執行：智能合約是一種自動執行的合約，允許在無需第三方的情況下進行可信交易。
   • 商業應用：在商業活動中，智能合約簡化了交易流程，提供了安全保障，使交易雙方能夠自動執行合約條款。

4. 共識機制：

   • 信任核心：共識機制是區塊鏈形成信任的核心技術，確保在沒有中心化機構的情況下也能達成一致。
   • 機器演算法共識：在分布式網路中，通過機器演算法形成共識，重構信任，強調自由人的自由聯合、創造、創新和快樂，以及生產體系和價值分配方式的變化。

3. 區塊鏈演算法有哪些

區塊鏈的核心演算法主要包括以下幾種：

1. 拜占庭協定

• 核心思想：在一個分布式的系統中，盡管存在可能作惡的節點，但只要大多數節點是誠實的，就可以去中心化地實現共識。通過每個節點同步消息賬本並簽名驗證，確保消息的一致性，即使有部分節點發送錯誤信息或背叛，也能通過多數同意原則達成共識。

2. 非對稱加密技術

• 核心思想：使用公鑰和私鑰進行加密和解密，確保信息的完整性和發送者的身份認證。在區塊鏈中，非對稱加密技術用於數字簽名，確保交易信息由發送者發出且未被篡改。

3. 容錯演算法

• 核心思想：提供對共識系統的容錯能力，包括安全性和可用性，適用於各種網路環境。即使在網路中存在消息丟失、損壞、延遲等問題，以及節點可能隨時加入或退出、丟棄或偽造消息等行為，容錯演算法也能確保系統的一致性和穩定性。

4. Paxos演算法（一致性演算法）

• 核心思想：解決分布式系統中如何就某個值達成一致的問題。通過消息傳遞模型，確保每個節點執行相同的操作序列，從而得到一致的狀態。Paxos演算法是分布式計算中的重要問題，廣泛應用於各種分布式系統中。

5. 共識機制

• 核心演算法：主要包括工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）。工作量證明通過計算難題來確保網路的安全性和去中心化，而權益證明則根據節點的持幣量和時間來分配記賬權。共識機制是區塊鏈網路中確保交易有效性和區塊生成的關鍵。

6. 分布式存儲

• 核心思想：通過網路將分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備，數據被切割後存放在不同的節點中。這種存儲方式提高了數據的可靠性和可用性，即使部分節點出現故障，也能從其他節點中恢復數據。分布式存儲是區塊鏈技術的重要組成部分，確保了數據的完整性和安全性。

4. 區塊鏈以什麼方式保證網路中數據的安全性

區塊鏈保證網路中數據的安全性的方式：
在區塊鏈技術中，數字加密技術是其關鍵之處，一般運用的是非對稱加密演算法，即加密時的密碼與解鎖時的密碼是不一樣的。簡單來說，就是我們有專屬的私鑰，只要把自己的私鑰保護好，把公鑰給對方，對方用公鑰加密文件生成密文，再將密文傳給你，我們再用私鑰解密得到明文，就能夠保障傳輸內容不被別人看到，這樣子，加密數據就傳輸完畢啦！
同時，還有數字簽名為我們加多一重保障，用來證明文件發給對方過程中沒有被篡改。由此可見區塊鏈的加密技術能夠有效解決數據流通共享過程中的安全問題，可謂是大有施展之處。