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以太坊使用sha256算法

发布时间:2025-06-05 15:11:37

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㈡ 怎么最快看到区块链哈希值(区块链中的哈希到底是做什么)

钱包提币到交易所,哈希值有吗?如何查?

比特币的交易去向是可以查询的,比特币交易都会记录在比特币区块链上,可以查到比特币的流动性,从哪一个钱包转移到了哪一个钱包。但是,你只知道转移到哪一个钱包里了,你并不知道这个钱包属于谁。比特币即是透明公开的,又是匿名的,交易、流向是公开的,会被记录,但交易的人是匿名的。一些学者发现通过比特币的流动是可以查到交易用户的,需要使用一定的技术手段,而且特别麻烦,目前也只是停留在理论阶段。

如何通过区块链资产地址(数字钱包地址)查看该地址的区块链资产(数字货币)?

用区块链浏览器就可以查看。

在搜索输入框内输入想查询的钱包地址,如果你输入的地址不完整,但是这个地址之前有在区块链上进行过ETH交易或者被查询过,那么输入框会自动把你查询的地址补齐。

点击“查询”,就会出现这个钱包地址所有的信息。

点击“交易哈希值”还可以看到这笔交易的详细信息。

区块链浏览器查询的原理:

因为区块链中的交易信息等数据都是公开透明的,而区块链浏览器是查询区块链交易记录的地址,用户可以使用其查看自己的交易信息以及区块链存储的其他信息。

绝大多数可查,这是区块链公开透明的一大特性。地址都是透明的,只要有地址,便能查询其转入和转出。

匿名币有朋友提到就不多讲了,其他方面,也是一个查询项目真实性的工具。一些打着区块链幌子的资金盘,发的一些币来忽悠投资人,可以去浏览器上看一看,有时候链上根本没有数据,则证明是自己发的积分。

区块哈希值可以提前预知吗

可以。可以根据区块哈希值的区块链的走向,和公司的资金的注入进行哈希值的预估,提高买家的收益。

区块链中的哈希算法

哈希算法是区块链中最重要的一个底层技术。是用来识别交易数据的一种方法,具有唯一性。加密哈希算法是数据的“指纹”。

加密哈希算法具有5大特征:

1、能够为任意类型的数据快速创建哈希值。

2、确定性。哈希算法为相同的输入数据总能产生相同的哈希值。

3、伪随性。当输入数据被改变时,哈希算法返回的哈希值的变化是不可预测的。不可能根据输入数据预测哈希值。

4、单向函数。不可能基于哈希值恢复原始输入数据。单独根据哈希值是不可能了解任何输入数据的信息。

5、防碰撞。不同数据块产生相同哈希值的机会很小。

交易哈希值为什么查不到

有交易记录,但是区块链上没记录

投资者可以通过交易所的客服热线,进入人工服务,提供个人身份信息,查询具体的交易哈希值。通常,用户在交易所进行转账,交易所就会提供给用户一个相应的哈希值。哈希值相当于银行转账的交易号,通过哈希值用户可以查询到转账的具体进程。

推荐使用区块链浏览器。因为区块链中的交易信息等数据都是公开透明的,?而区块链浏览器是查询区块链交易记录的地址,用户可以使用其查看自己的交易信息以及区块链存储的其他信息。网址:

小白如何秒懂区块链中的哈希计算

小白如何秒懂区块链中的哈希计算

当我在区块链的学习过程中,发现有一个词像幽灵一样反复出现,“哈希”,英文写作“HASH”。

那位说“拉稀”同学你给我出去!!

这个“哈希”据说是来源于密码学的一个函数,尝试搜一搜,论文出来一堆一堆的,不是横式就是竖式,不是表格就是图片,还有一堆看不懂得xyzabc。大哥,我就是想了解一下区块链的基础知识,给我弄那么难干啥呀?!我最长的密码就是123456,复杂一点的就是654321,最复杂的时候在最后加个a,你给我写的那么复杂明显感觉脑力被榨干,仅有的脑细胞成批成批的死亡!为了让和我一样的小白同学了解这点,我就勉为其难,努力用傻瓜式的语言讲解一下哈希计算,不求最准确但求最简单最易懂。下面我们开始:

#一、什么是哈希算法

##1、定义:哈希算法是将任意长度的字符串变换为固定长度的字符串。

从这里可以看出,可以理解为给**“哈希运算”输入一串数字,它会输出一串数字**。

如果我们自己定义“增一算法”,那么输入1,就输出2;输入100就输出101。

如果我我们自己定义“变大写算法”,那么输入“abc”输出“ABC”。

呵呵,先别打我啊!这确实就只是一个函数的概念。

##2、特点:

这个哈希算法和我的“增一算法”和“变大写算法”相比有什么特点呢?

1)**确定性,算得快**:咋算结果都一样,算起来效率高。

2)**不可逆**:就是知道输出推不出输入的值。

3)**结果不可测**:就是输入变一点,结果天翻地覆毫无规律。

总之,这个哈希运算就是个黑箱,是加密的好帮手!你说“11111”,它给你加密成“”,你说“11112”它给你弄成“”。反正输入和输出一个天上一个地下,即使输入相关但两个输出毫不相关。

#二、哈希运算在区块链中的使用

##1、数据加密

**交易数据是通过哈希运算进行加密,并把相应的哈希值写入区块头**。如下图所示,一个区块头包含了上一个区块的hash值,还包含下一个区块的hash值。

1)、**识别区块数据是否被篡改**:区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都可以获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。

2)、**把各个区块串联成区块链**:每个区块都包含上一个区块的哈希值和下一个区块的值,就相当于通过上一个区块的哈希值挂钩到上一个区块尾,通过下一个区块的哈希值挂钩到下一个区块链的头,就自然而然形成一个链式结构的区块链。

##2、加密交易地址及哈希

在上图的区块头中,有一个Merkleroot(默克尔根)的哈希值,它是用来做什么的呢?

首先了解啥叫Merkleroot?它就是个二叉树结构的根。啥叫二叉树?啥叫根?看看下面的图就知道了。一分二,二分四,四分八可以一直分下去就叫二叉树。根就是最上面的节点就叫根。

这个根的数据是怎么来的呢?是把一个区块中的每笔交易的哈希值得出后,再两两哈希值再哈希,再哈希,再哈希,直到最顶层的数值。

这么哈希了半天,搞什么事情?有啥作用呢?

1)、**快速定位每笔交易**:由于交易在存储上是线性存储,定位到某笔交易会需要遍历,效率低时间慢,通过这样的二叉树可以快速定位到想要找的交易。

举个不恰当的例子:怎么找到0-100之间的一个任意整数?(假设答案是88)那比较好的一个方法就是问:1、比50大还是小?2、比75大还是小?3、比88大还是小?仅仅通过几个问题就可以快速定位到答案。

2)、**核实交易数据是否被篡改**:从交易到每个二叉树的哈希值,有任何一个数字有变化都会导致Merkleroot值的变化。同时,如果有错误发生的情况,也可以快速定位错误的地方。

##3、挖矿

?在我们的区块头中有个参数叫**随机数Nonce,寻找这个随机数的过程就叫做“挖矿”**!网络上任何一台机器只要找到一个合适的数字填到自己的这个区块的Nonce位置,使得区块头这6个字段(80个字节)的数据的哈希值的哈希值以18个以上的0开头,谁就找到了“挖到了那个金子”!既然我们没有办法事先写好一个满足18个0的数字然后反推Nounce,唯一的做法就是从0开始一个一个的尝试,看结果是不是满足要求,不满足就再试下一个,直到找到。

找这个数字是弄啥呢?做这个有什么作用呢?

1)、**公平的找到计算能力最强的计算机**:这个有点像我这里有个沙子,再告诉你它也那一个沙滩的中的一粒相同,你把相同的那粒找出来一样。那可行的办法就是把每一粒都拿起来都比较一下!那么比较速度最快的那个人是最有可能先早到那个沙子。这就是所谓的“工作量证明pow”,你先找到这个沙子,我就认为你比较的次数最多,干的工作最多。

2)、**动态调整难度**:比特币为了保证10分钟出一个区块,就会每2016个块(2周)的时间计算一下找到这个nonce数字的难度,如果这2016个块平均时间低于10分钟则调高难度,如高于十分钟则调低难度。这样,不管全网的挖矿算力是怎么变化,都可以保证10分钟的算出这个随机数nonce。

#三、哈希运算有哪些?

说了这么多哈希运算,好像哈希运算就是一种似的,其实不是!作为密码学中的哈希运算在不断的发展中衍生出很多流派。我看了”满头包”还是觉得内在机理也太复杂了,暂时罗列如下,小白们有印象知道是怎么回事就好。

从下表中也可以看得出,哈希运算也在不断的发展中,有着各种各样的算法,各种不同的应用也在灵活应用着单个或者多个算法。比特币系统中,哈希运算基本都是使用的SHA256算法,而莱特币是使用SCRYPT算法,夸克币(Quark)达世币(DASH)是把很多算法一层层串联上使用,Heavycoin(HAV)却又是把一下算法并联起来,各取部分混起来使用。以太坊的POW阶段使用ETHASH算法,ZCASH使用EQUIHASH。

需要说明的是,哈希运算的各种算法都是在不断升级完善中,而各种币种使用的算法也并非一成不变,也在不断地优化中。

**总结**:哈希运算在区块链的各个项目中都有着广泛的应用,我们以比特币为例就能看到在**数据加密、交易数据定位、挖矿等等各个方面都有着极其重要的作用**。而哈希运算作为加密学的一门方向不断的发展和延伸,身为普通小白的我们,想理解区块链的一些基础概念,了解到这个层面也已经足够。

㈢ 如何找到区块链的密码,区块链的密钥是什么

【深度知识】区块链之加密原理图示(加密,签名)

先放一张以太坊的架构图:

在学习的过程中主要是采用单个模块了学习了解的,包括P2P,密码学,网络,协议等。直接开始总结:

秘钥分配问题也就是秘钥的传输问题,如果对称秘钥,那么只能在线下进行秘钥的交换。如果在线上传输秘钥,那就有可能被拦截。所以采用非对称加密,两把钥匙,一把私钥自留,一把公钥公开。公钥可以在网上传输。不用线下交易。保证数据的安全性。

如上图,A节点发送数据到B节点,此时采用公钥加密。A节点从自己的公钥中获取到B节点的公钥对明文数据加密,得到密文发送给B节点。而B节点采用自己的私钥解密。

2、无法解决消息篡改。

如上图,A节点采用B的公钥进行加密,然后将密文传输给B节点。B节点拿A节点的公钥将密文解密。

1、由于A的公钥是公开的,一旦网上黑客拦截消息,密文形同虚设。说白了,这种加密方式,只要拦截消息,就都能解开。

2、同样存在无法确定消息来源的问题,和消息篡改的问题。

如上图,A节点在发送数据前,先用B的公钥加密,得到密文1,再用A的私钥对密文1加密得到密文2。而B节点得到密文后,先用A的公钥解密,得到密文1,之后用B的私钥解密得到明文。

1、当网络上拦截到数据密文2时,由于A的公钥是公开的,故可以用A的公钥对密文2解密,就得到了密文1。所以这样看起来是双重加密,其实最后一层的私钥签名是无效的。一般来讲,我们都希望签名是签在最原始的数据上。如果签名放在后面,由于公钥是公开的,签名就缺乏安全性。

2、存在性能问题,非对称加密本身效率就很低下,还进行了两次加密过程。

如上图,A节点先用A的私钥加密,之后用B的公钥加密。B节点收到消息后,先采用B的私钥解密,然后再利用A的公钥解密。

1、当密文数据2被黑客拦截后,由于密文2只能采用B的私钥解密,而B的私钥只有B节点有,其他人无法机密。故安全性最高。

2、当B节点解密得到密文1后,只能采用A的公钥来解密。而只有经过A的私钥加密的数据才能用A的公钥解密成功,A的私钥只有A节点有,所以可以确定数据是由A节点传输过来的。

经两次非对称加密,性能问题比较严重。

基于以上篡改数据的问题,我们引入了消息认证。经过消息认证后的加密流程如下:

当A节点发送消息前,先对明文数据做一次散列计算。得到一个摘要,之后将照耀与原始数据同时发送给B节点。当B节点接收到消息后,对消息解密。解析出其中的散列摘要和原始数据,然后再对原始数据进行一次同样的散列计算得到摘要1,比较摘要与摘要1。如果相同则未被篡改,如果不同则表示已经被篡改。

在传输过程中,密文2只要被篡改,最后导致的hash与hash1就会产生不同。

无法解决签名问题,也就是双方相互攻击。A对于自己发送的消息始终不承认。比如A对B发送了一条错误消息,导致B有损失。但A抵赖不是自己发送的。

在(三)的过程中,没有办法解决交互双方相互攻击。什么意思呢?有可能是因为A发送的消息,对A节点不利,后来A就抵赖这消息不是它发送的。

为了解决这个问题,故引入了签名。这里我们将(二)-4中的加密方式,与消息签名合并设计在一起。

在上图中,我们利用A节点的私钥对其发送的摘要信息进行签名,然后将签名+原文,再利用B的公钥进行加密。而B得到密文后,先用B的私钥解密,然后对摘要再用A的公钥解密,只有比较两次摘要的内容是否相同。这既避免了防篡改问题,有规避了双方攻击问题。因为A对信息进行了签名,故是无法抵赖的。

为了解决非对称加密数据时的性能问题,故往往采用混合加密。这里就需要引入对称加密,如下图:

在对数据加密时,我们采用了双方共享的对称秘钥来加密。而对称秘钥尽量不要在网络上传输,以免丢失。这里的共享对称秘钥是根据自己的私钥和对方的公钥计算出的,然后适用对称秘钥对数据加密。而对方接收到数据时,也计算出对称秘钥然后对密文解密。

以上这种对称秘钥是不安全的,因为A的私钥和B的公钥一般短期内固定,所以共享对称秘钥也是固定不变的。为了增强安全性,最好的方式是每次交互都生成一个临时的共享对称秘钥。那么如何才能在每次交互过程中生成一个随机的对称秘钥,且不需要传输呢?

那么如何生成随机的共享秘钥进行加密呢?

对于发送方A节点,在每次发送时,都生成一个临时非对称秘钥对,然后根据B节点的公钥和临时的非对称私钥可以计算出一个对称秘钥(KA算法-KeyAgreement)。然后利用该对称秘钥对数据进行加密,针对共享秘钥这里的流程如下:

对于B节点,当接收到传输过来的数据时,解析出其中A节点的随机公钥,之后利用A节点的随机公钥与B节点自身的私钥计算出对称秘钥(KA算法)。之后利用对称秘钥机密数据。

对于以上加密方式,其实仍然存在很多问题,比如如何避免重放攻击(在消息中加入Nonce),再比如彩虹表(参考KDF机制解决)之类的问题。由于时间及能力有限,故暂时忽略。

那么究竟应该采用何种加密呢?

主要还是基于要传输的数据的安全等级来考量。不重要的数据其实做好认证和签名就可以,但是很重要的数据就需要采用安全等级比较高的加密方案了。

密码套件是一个网络协议的概念。其中主要包括身份认证、加密、消息认证(MAC)、秘钥交换的算法组成。

在整个网络的传输过程中,根据密码套件主要分如下几大类算法:

秘钥交换算法:比如ECDHE、RSA。主要用于客户端和服务端握手时如何进行身份验证。

消息认证算法:比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用于消息摘要。

批量加密算法:比如AES,主要用于加密信息流。

伪随机数算法:例如TLS1.2的伪随机函数使用MAC算法的散列函数来创建一个主密钥——连接双方共享的一个48字节的私钥。主密钥在创建会话密钥(例如创建MAC)时作为一个熵来源。

在网络中,一次消息的传输一般需要在如下4个阶段分别进行加密,才能保证消息安全、可靠的传输。

握手/网络协商阶段:

在双方进行握手阶段,需要进行链接的协商。主要的加密算法包括RSA、DH、ECDH等

身份认证阶段:

身份认证阶段,需要确定发送的消息的来源来源。主要采用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密,DSA签名)等。

消息加密阶段:

消息加密指对发送的信息流进行加密。主要采用的加密方式包括DES、RC4、AES等。

消息身份认证阶段/防篡改阶段:

主要是保证消息在传输过程中确保没有被篡改过。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。

ECC:EllipticCurvesCryptography,椭圆曲线密码编码学。是一种根据椭圆上点倍积生成公钥、私钥的算法。用于生成公私秘钥。

ECDSA:用于数字签名,是一种数字签名算法。一种有效的数字签名使接收者有理由相信消息是由已知的发送者创建的,从而发送者不能否认已经发送了消息(身份验证和不可否认),并且消息在运输过程中没有改变。ECDSA签名算法是ECC与DSA的结合,整个签名过程与DSA类似,所不一样的是签名中采取的算法为ECC,最后签名出来的值也是分为r,s。主要用于身份认证阶段。

ECDH:也是基于ECC算法的霍夫曼树秘钥,通过ECDH,双方可以在不共享任何秘密的前提下协商出一个共享秘密,并且是这种共享秘钥是为当前的通信暂时性的随机生成的,通信一旦中断秘钥就消失。主要用于握手磋商阶段。

ECIES:是一种集成加密方案,也可称为一种混合加密方案,它提供了对所选择的明文和选择的密码文本攻击的语义安全性。ECIES可以使用不同类型的函数:秘钥协商函数(KA),秘钥推导函数(KDF),对称加密方案(ENC),哈希函数(HASH),H-MAC函数(MAC)。

ECC是椭圆加密算法,主要讲述了按照公私钥怎么在椭圆上产生,并且不可逆。ECDSA则主要是采用ECC算法怎么来做签名,ECDH则是采用ECC算法怎么生成对称秘钥。以上三者都是对ECC加密算法的应用。而现实场景中,我们往往会采用混合加密(对称加密,非对称加密结合使用,签名技术等一起使用)。ECIES就是底层利用ECC算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非对称加密,对称加密和签名的功能。

metacharset="utf-8"

这个先订条件是为了保证曲线不包含奇点。

所以,随着曲线参数a和b的不断变化,曲线也呈现出了不同的形状。比如:

所有的非对称加密的基本原理基本都是基于一个公式K=kG。其中K代表公钥,k代表私钥,G代表某一个选取的基点。非对称加密的算法就是要保证该公式不可进行逆运算(也就是说G/K是无法计算的)。*

ECC是如何计算出公私钥呢?这里我按照我自己的理解来描述。

我理解,ECC的核心思想就是:选择曲线上的一个基点G,之后随机在ECC曲线上取一个点k(作为私钥),然后根据kG计算出我们的公钥K。并且保证公钥K也要在曲线上。*

那么kG怎么计算呢?如何计算kG才能保证最后的结果不可逆呢?这就是ECC算法要解决的。

首先,我们先随便选择一条ECC曲线,a=-3,b=7得到如下曲线:

在这个曲线上,我随机选取两个点,这两个点的乘法怎么算呢?我们可以简化下问题,乘法是都可以用加法表示的,比如22=2+2,35=5+5+5。那么我们只要能在曲线上计算出加法,理论上就能算乘法。所以,只要能在这个曲线上进行加法计算,理论上就可以来计算乘法,理论上也就可以计算k*G这种表达式的值。

曲线上两点的加法又怎么算呢?这里ECC为了保证不可逆性,在曲线上自定义了加法体系。

现实中,1+1=2,2+2=4,但在ECC算法里,我们理解的这种加法体系是不可能。故需要自定义一套适用于该曲线的加法体系。

ECC定义,在图形中随机找一条直线,与ECC曲线相交于三个点(也有可能是两个点),这三点分别是P、Q、R。

那么P+Q+R=0。其中0不是坐标轴上的0点,而是ECC中的无穷远点。也就是说定义了无穷远点为0点。

同样,我们就能得出P+Q=-R。由于R与-R是关于X轴对称的,所以我们就能在曲线上找到其坐标。

P+R+Q=0,故P+R=-Q,如上图。

以上就描述了ECC曲线的世界里是如何进行加法运算的。

从上图可看出,直线与曲线只有两个交点,也就是说直线是曲线的切线。此时P,R重合了。

也就是P=R,根据上述ECC的加法体系,P+R+Q=0,就可以得出P+R+Q=2P+Q=2R+Q=0

于是乎得到2P=-Q(是不是与我们非对称算法的公式K=kG越来越近了)。

于是我们得出一个结论,可以算乘法,不过只有在切点的时候才能算乘法,而且只能算2的乘法。

假若2可以变成任意个数进行想乘,那么就能代表在ECC曲线里可以进行乘法运算,那么ECC算法就能满足非对称加密算法的要求了。

那么我们是不是可以随机任何一个数的乘法都可以算呢?答案是肯定的。也就是点倍积计算方式。

选一个随机数k,那么k*P等于多少呢?

我们知道在计算机的世界里,所有的都是二进制的,ECC既然能算2的乘法,那么我们可以将随机数k描述成二进制然后计算。假若k=151=10010111

由于2P=-Q所以这样就计算出了kP。这就是点倍积算法。所以在ECC的曲线体系下是可以来计算乘法,那么以为这非对称加密的方式是可行的。

至于为什么这样计算是不可逆的。这需要大量的推演,我也不了解。但是我觉得可以这样理解:

我们的手表上,一般都有时间刻度。现在如果把1990年01月01日0点0分0秒作为起始点,如果告诉你至起始点为止时间流逝了整1年,那么我们是可以计算出现在的时间的,也就是能在手表上将时分秒指针应该指向00:00:00。但是反过来,我说现在手表上的时分秒指针指向了00:00:00,你能告诉我至起始点算过了有几年了么?

ECDSA签名算法和其他DSA、RSA基本相似,都是采用私钥签名,公钥验证。只不过算法体系采用的是ECC的算法。交互的双方要采用同一套参数体系。签名原理如下:

在曲线上选取一个无穷远点为基点G=(x,y)。随机在曲线上取一点k作为私钥,K=k*G计算出公钥。

签名过程:

生成随机数R,计算出RG.

根据随机数R,消息M的HASH值H,以及私钥k,计算出签名S=(H+kx)/R.

将消息M,RG,S发送给接收方。

签名验证过程:

接收到消息M,RG,S

根据消息计算出HASH值H

根据发送方的公钥K,计算HG/S+xK/S,将计算的结果与RG比较。如果相等则验证成功。

公式推论:

HG/S+xK/S=HG/S+x(kG)/S=(H+xk)/GS=RG

在介绍原理前,说明一下ECC是满足结合律和交换律的,也就是说A+B+C=A+C+B=(A+C)+B。

这里举一个WIKI上的例子说明如何生成共享秘钥,也可以参考AliceAndBob的例子。

Alice与Bob要进行通信,双方前提都是基于同一参数体系的ECC生成的公钥和私钥。所以有ECC有共同的基点G。

生成秘钥阶段:

Alice采用公钥算法KA=ka*G,生成了公钥KA和私钥ka,并公开公钥KA。

Bob采用公钥算法KB=kb*G,生成了公钥KB和私钥kb,并公开公钥KB。

计算ECDH阶段:

Alice利用计算公式Q=ka*KB计算出一个秘钥Q。

Bob利用计算公式Q'=kb*KA计算出一个秘钥Q'。

共享秘钥验证:

Q=kaKB=ka*kb*G=ka*G*kb=KA*kb=kb*KA=Q'

故双方分别计算出的共享秘钥不需要进行公开就可采用Q进行加密。我们将Q称为共享秘钥。

在以太坊中,采用的ECIEC的加密套件中的其他内容:

1、其中HASH算法采用的是最安全的SHA3算法Keccak。

2、签名算法采用的是ECDSA

3、认证方式采用的是H-MAC

4、ECC的参数体系采用了secp256k1,其他参数体系参考这里

H-MAC全程叫做Hash-.其模型如下:

在以太坊的UDP通信时(RPC通信加密方式不同),则采用了以上的实现方式,并扩展化了。

首先,以太坊的UDP通信的结构如下:

其中,sig是经过私钥加密的签名信息。mac是可以理解为整个消息的摘要,ptype是消息的事件类型,data则是经过RLP编码后的传输数据。

其UDP的整个的加密,认证,签名模型如下:

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-bitWt。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。

作为加密及签名体系的核心算法,哈希函数的安全性事关整个区块链体系的底层安全性。所以关注哈希函数的研究现状是很有必要的。

2、Hash函的研究现状

2004年我国密码学家王小云在国际密码讨论年会(CRYPTO)上展示了MD5算法的碰撞并给出了第一个实例(CollisionsforhashfunctionsMD4,MD5,HAVAL-128andRIPEMD,rumpsessionofCRYPTO2004,,EuroCrypt2005)。该攻击复杂度很低,在普通计算机上只需要几秒钟的时间。2005年王小云教授与其同事又提出了对SHA-1算法的碰撞算法,不过计算复杂度为2的63次方,在实际情况下难以实现。

2017年2月23日谷歌安全博客上发布了世界上第一例公开的SHA-1哈希碰撞实例,在经过两年的联合研究和花费了巨大的计算机时间之后,研究人员在他们的研究网站SHAttered上给出了两个内容不同,但是具有相同SHA-1消息摘要的PDF文件,这就意味着在理论研究长期以来警示SHA-1算法存在风险之后,SHA-1算法的实际攻击案例也浮出水面,同时也标志着SHA-1算法终于走向了生命的末期。

NIST于2007年正式宣布在全球范围内征集新的下一代密码Hash算法,举行SHA-3竞赛。新的Hash算法将被称为SHA-3,并且作为新的安全Hash标准,增强现有的FIPS180-2标准。算法提交已于2008年10月结束,NIST分别于2009年和2010年举行2轮会议,通过2轮的筛选选出进入最终轮的算法,最后将在2012年公布获胜算法。公开竞赛的整个进程仿照高级加密标准AES的征集过程。2012年10月2日,Keccak被选为NIST竞赛的胜利者,成为SHA-3。

Keccak算法是SHA-3的候选人在2008年10月提交。Keccak采用了创新的的“海绵引擎”散列消息文本。它设计简单,方便硬件实现。Keccak已可以抵御最小的复杂度为2n的攻击,其中N为散列的大小。它具有广泛的安全边际。目前为止,第三方密码分析已经显示出Keccak没有严重的弱点。

KangarooTwelve算法是最近提出的Keccak变种,其计算轮次已经减少到了12,但与原算法比起来,其功能没有调整。

零知识证明

在密码学中零知识证明(zero-knowledgeproof,ZKP)是一种一方用于向另一方证明自己知晓某个消息x,而不透露其他任何和x有关的内容的策略,其中前者称为证明者(Prover),后者称为验证者(Verifier)。设想一种场景,在一个系统中,所有用户都拥有各自全部文件的备份,并利用各自的私钥进行加密后在系统内公开。假设在某个时刻,用户Alice希望提供给用户Bob她的一部分文件,这时候出现的问题是Alice如何让Bob相信她确实发送了正确的文件。一个简单地处理办法是Alice将自己的私钥发给Bob,而这正是Alice不希望选择的策略,因为这样Bob可以轻易地获取到Alice的全部文件内容。零知识证明便是可以用于解决上述问题的一种方案。零知识证明主要基于复杂度理论,并且在密码学中有广泛的理论延伸。在复杂度理论中,我们主要讨论哪些语言可以进行零知识证明应用,而在密码学中,我们主要讨论如何构造各种类型的零知识证明方案,并使得其足够优秀和高效。

环签名群签名

1、群签名

在一个群签名方案中,一个群体中的任意一个成员可以以匿名的方式代表整个群体对消息进行签名。与其他数字签名一样,群签名是可以公开验证的,且可以只用单个群公钥来验证。群签名一般流程:

(1)初始化,群管理者建立群资源,生成对应的群公钥(GroupPublicKey)和群私钥(GroupPrivateKey)群公钥对整个系统中的所有用户公开,比如群成员、验证者等。

(2)成员加入,在用户加入群的时候,群管理者颁发群证书(GroupCertificate)给群成员。

(3)签名,群成员利用获得的群证书签署文件,生成群签名。

(4)验证,同时验证者利用群公钥仅可以验证所得群签名的正确性,但不能确定群中的正式签署者。

(5)公开,群管理者利用群私钥可以对群用户生成的群签名进行追踪,并暴露签署者身份。

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

㈣ 数字货币挖矿,什么是算力挖矿算力单位怎么换算

数字货币挖矿 我们经常提到的一个词就是 矿机的算力,
比如:挖BTC比特币的蚂蚁矿机T9+ 算力10.5TH/S,
挖LTC莱特币的蚂蚁矿机L3+ 算力504MH/S,
挖LCC数字链的好矿机Ubuntu×64 算力180KH/S.

那究竟算力是什么意思呢? 算力代表了什么 算力单位是怎么定义的呢?

其实算力的意思很简单,他就是代表矿机的计算能力、计算性能的衡量 他具体代表的是每秒矿机的整体hash算法运算次数。
我们先要知道挖矿的本质就是解决一个数学计算,谁先算出来谁就获得奖励(币),这个数学计算方式也很简单,就是一直不断的尝试碰撞结果![什么是矿机算力?挖矿算力单位怎么换算?
就类似于你暴力破解一个手机密码 (假设尝试多次手机不会被锁),
你不断的尝试密码 从 000000 ~ 999999 一个一个的尝试直到你解锁成功,
如果你1秒内能尝试一次 你的算力就是1次/s ,1秒内能尝试两次 你的算力就是2次/s
你1秒内尝试的次数越多你的算力就越大, 你解锁的时间也就越短 。

矿机也是一样, 矿机1秒内能计算的hash算法次数越多算力越大,挖的币越多。
最开始比特币使用 CPU挖矿, 后来使用显卡GPU挖矿,到现在的使用ASIC专业定制芯片挖矿,计算速度一直不断提升

算力单位:
算力每隔千位划为一个单位,
最小单位 H=1次 1000H = 1K 1000K = 1G 1000G = 1T 1000T = 1P 1000P=1E
S9+ 10.5T 也等于 10500G / 0.0105P
比特币全网算力现在 24.42 EH/s 相当于232万台S9的算力

不同币种的算力
不同的币种的挖矿算法可能会不一样
比如比特币是sha256算法,莱特币是scrypt算法, 以太坊是Ethash算法,数字链是SHA-2算法。
这就像 手机1的密码4位随便输入, 手机2的密码6位, 输一次后 隔1s才能再次输入, 实际比这个要复杂的多,
解锁这两种不同的手机的方式是不一样的, 那我尝试解锁的速度也不一样, 解锁手机1 我会更快一点。
不用的币种之间的算力 是没有任何关系的, 比特币矿机是不能挖莱特, 因为算法不一样, 他不会解莱特币的题。

㈤ 鎸栫熆绠楀姏鎬庝箞璁$畻

棣栧厛锛岀畻鍔涗唬琛ㄧ殑鏄鐭挎満姣忕掔殑杩愮畻娆℃暟锛屽傝揪鍒1娆/s锛屽垯瀵瑰簲绠楀姏涓1H銆傚洜姝ょ煡閬撴寲甯佺熆鏈虹殑杩愪綔鏃堕棿涓庤繍绠楁℃暟鍗冲彲璁$畻鍏剁畻鍔涖傜畻鍔涚殑鍗曚綅鏄姣忓崈浣嶄竴鍙樺寲锛屾渶灏忓崟浣岺涓1娆★紝1K=1000H,1G=1000K,1T=1000G,1P=1000T,1E=1000P銆傚ぇ鐑甯佺嶆瘮鐗瑰竵鍦ㄥ悇鍦扮殑鎸栫熆绠楀姏涓嶅畬鍏ㄤ竴鑷达紝浣嗗熀鏈淇濇寔鍦24.5E涓婁笅锛岃嚦灏戣佹嫢鏈150涓囧彴璁$畻鏈烘墠鑳借揪鍒拌繖涓绠楀姏銆傚苟涓斾笉鍚岀殑鏁板瓧璐у竵瀵规寲鐭挎柟寮忥紙绠楁硶锛夌殑閫夋嫨涔熸湁鎵鍖哄垎锛屽洜姝ゆ瘮杈冧笉鍚岃揣甯佺殑绠楀姏鏄涓嶅彲姣旂殑銆
涓嶅悓甯佺嶉棿鐨勭畻鍔
涓嶅悓鐨勫竵绉嶆寲鐭块夋嫨鐨勭畻娉曞彲鑳戒細鏈夋墍涓嶅悓锛屽備互澶鍧婁娇鐢‥thash绠楁硶锛屾瘮鐗瑰竵鏄痵ha256绠楁硶锛岃幈鐗瑰竵鏄痵crypt绠楁硶绛夈備笉鍚岀畻娉曞圭畻鍔涚殑褰卞搷灏卞儚6浣嶆暟瀛楀瘑鐮佷笌12浣嶅瓧姣嶅拰鏁板瓧瀵嗙爜瑙g爜鐨勫尯鍒锛屽疄闄呮儏鍐佃繕瑕佹瘮杩欎釜瑕佸嶆潅鐨勫氥備袱绉嶅瘑鐮佺殑瑙g爜瑕佹眰涓嶅悓锛岄偅涔堝皾璇曡В鐮佺殑閫熷害涔熶細鏈夎緝澶у樊璺濄傚洜姝わ紝涓嶅悓鐨勫竵绉嶉棿鐨勭畻鍔涙槸娌℃湁浠讳綍鍏崇郴鐨勩

㈥ 011:Ethash算法|《ETH原理与智能合约开发》笔记

待字闺中开发了一门区块链方面的课程:《深入浅出ETH原理与智能合约开发》,马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。

课程共8节课。其中,前四课讲ETH原理,后四课讲智能合约。
第四课分为三部分:

这篇文章是第四课第一部分的学习笔记:Ethash算法。

这节课介绍的是以太坊非常核心的挖矿算法。

在介绍Ethash算法之前,先讲一些背景知识。其实区块链技术主要是解决一个共识的问题,而共识是一个层次很丰富的概念,这里把范畴缩小,只讨论区块链中的共识。

什么是共识?

在区块链中,共识是指哪个节点有记账权。网络中有多个节点,理论上都有记账权,首先面临的问题就是,到底谁来记帐。另一个问题,交易一定是有顺序的,即谁在前,前在后。这样可以解决双花问题。区块链中的共识机制就是解决这两个问题,谁记帐和交易的顺序。

什么是工作量证明算法

为了决定众多节点中谁来记帐,可以有多种方案。其中,工作量证明就让节点去算一个哈希值,满足难度目标值的胜出。这个过程只能通过枚举计算,谁算的快,谁获胜的概率大。收益跟节点的工作量有关,这就是工作量证明算法。

为什么要引入工作量证明算法?

Hash Cash 由Adam Back 在1997年发表,中本聪首次在比特币中应用来解决共识问题。

它最初用来解决垃圾邮件问题。

其主要设计思想是通过暴力搜索,找到一种Block头部组合(通过调整nonce)使得嵌套的SHA256单向散列值输出小于一个特定的值(Target)。

这个算法是计算密集型算法,一开始从CPU挖矿,转而为GPU,转而为FPGA,转而为ASIC,从而使得算力变得非常集中。

算力集中就会带来一个问题,若有一个矿池的算力达到51%,则它就会有作恶的风险。这是比特币等使用工作量证明算法的系统的弊端。而以太坊则吸取了这个教训,进行了一些改进,诞生了Ethash算法。

Ethash算法吸取了比特币的教训,专门设计了非常不利用计算的模型,它采用了I/O密集的模型,I/O慢,计算再快也没用。这样,对专用集成电路则不是那么有效。

该算法对GPU友好。一是考虑如果只支持CPU,担心易被木马攻击;二是现在的显存都很大。

轻型客户端的算法不适于挖矿,易于验证;快速启动

算法中,主要依赖于Keccake256 。

数据源除了传统的Block头部,还引入了随机数阵列DAG(有向非循环图)(Vitalik提出)

种子值很小。根据种子值生成缓存值,缓存层的初始值为16M,每个世代增加128K。

在缓存层之下是矿工使用的数据值,数据层的初始值是1G,每个世代增加8M。整个数据层的大小是128Bytes的素数倍。

框架主要分为两个部分,一是DAG的生成,二是用Hashimoto来计算最终的结果。

DAG分为三个层次,种子层,缓存层,数据层。三个层次是逐渐增大的。

种子层很小,依赖上个世代的种子层。

缓存层的第一个数据是根据种子层生成的,后面的根据前面的一个来生成,它是一个串行化的过程。其初始大小是16M,每个世代增加128K。每个元素64字节。

数据层就是要用到的数据,其初始大小1G,现在约2个G,每个元素128字节。数据层的元素依赖缓存层的256个元素。

整个流程是内存密集型。

首先是头部信息和随机数结合在一起,做一个Keccak运算,获得初始的单向散列值Mix[0],128字节。然后,通过另外一个函数,映射到DAG上,获取一个值,再与Mix[0]混合得到Mix[1],如此循环64次,得到Mix[64],128字节。

接下来经过后处理过程,得到 mix final 值,32字节。(这个值在前面两个小节《 009:GHOST协议 》、《 010:搭建测试网络 》都出现过)

再经过计算,得出结果。把它和目标值相比较,小于则挖矿成功。

难度值大,目标值小,就越难(前面需要的 0 越多)。

这个过程也是挖矿难,验证容易。

为防止矿机,mix function函数也有更新过。

难度公式见课件截图。

根据上一个区块的难度,来推算下一个。

从公式看出,难度由三部分组成,首先是上一区块的难度,然后是线性部分,最后是非线性部分。

非线性部分也叫难度炸弹,在过了一个特定的时间节点后,难度是指数上升。如此设计,其背后的目的是,在以太坊的项目周期中,在大都会版本后的下一个版本中,要转换共识,由POW变为POW、POS混合型的协议。基金会的意思可能是使得挖矿变得没意思。

难度曲线图显示,2017年10月,难度有一个大的下降,奖励也由5个变为3个。

本节主要介绍了Ethash算法,不足之处,请批评指正。

㈦ 【以太坊易错概念】nonce, 公私钥和地址,BASE64/BASE58,

以太坊里的nonce有两种意思,一个是proof of work nonce,一个是account nonce。

在智能合约里,nonce的值代表的是该合约创建的合约数量。只有当一个合约创建另一个合约的时候才会增加nonce的值。但是当一个合约调用另一个合约中的method时 nonce的值是不变的。
在以太坊中nonce的值可以这样来获取(其实也就是属于一个账户的交易数量):

但是这个方法只能获取交易once的值。目前是没有内置方法来访问contract中的nonce值的

通过椭圆曲线算法生成钥匙对(公钥和私钥),以太坊采用的是secp256k1曲线,
公钥采用uncompressed模式,生成的私钥为长度32字节的16进制字串,公钥为长度64的公钥字串。公钥04开头。
把公钥去掉04,剩下的进行keccak-256的哈希,得到长度64字节的16进制字串,丢掉前面24个,拿后40个,再加上"0x",即为以太坊地址。

整个过程可以归纳为:

2)有些网关或系统只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法,而且base64特别适合在http,mime协议下快速传输数据。Base64使用【字母azAZ数字09和+/】这64个字符编码。原理是将3个字节转换成4个字节(3 X 8) = 24 = (4 X 6)
当剩下的字符数量不足3个字节时,则应使用0进行填充,相应的,输出字符则使用'='占位,因此编码后输出的文本末尾可能会出现1至2个'='。

1)Base58是用于Bitcoin中使用的一种独特的编码方式,主要用于产生Bitcoin的钱包地址。相比Base64,Base58不使用数字"0",字母大写"O",字母大写"I",和字母小写"l",以及"+"和"/"符号。

Base58Check是一种常用在比特币中的Base58编码格式,增加了错误校验码来检查数据在转录中出现的错误。 校验码长4个字节,添加到需要编码的数据之后。校验码是从需要编码的数据的哈希值中得到的,所以可以用来检测并避免转录和输入中产生的错误。使用 Base58check编码格式时,编码软件会计算原始数据的校验码并和结果数据中自带的校验码进行对比。二者不匹配则表明有错误产生,那么这个 Base58Check格式的数据就是无效的。例如,一个错误比特币地址就不会被钱包认为是有效的地址,否则这种错误会造成资金的丢失。

为了使用Base58Check编码格式对数据(数字)进行编码,首先我们要对数据添加一个称作“版本字节”的前缀,这个前缀用来明确需要编码的数 据的类型。例如,比特币地址的前缀是0(十六进制是0x00),而对私钥编码时前缀是128(十六进制是0x80)。 表4-1会列出一些常见版本的前缀。

接下来,我们计算“双哈希”校验码,意味着要对之前的结果(前缀和数据)运行两次SHA256哈希算法:

checksum = SHA256(SHA256(prefix+data))
在产生的长32个字节的哈希值(两次哈希运算)中,我们只取前4个字节。这4个字节就作为校验码。校验码会添加到数据之后。

结果由三部分组成:前缀、数据和校验码。这个结果采用之前描述的Base58字母表编码。下图描述了Base58Check编码的过程。

相同:

1) 哈希算法、Merkle树、公钥密码算法
https://blog.csdn.net/s_lisheng/article/details/77937202?from=singlemessage

2)全新的 SHA-3 加密标准 —— Keccak
https://blog.csdn.net/renq_654321/article/details/79797428

3)在线加密算法
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha

4)比特币地址生成算法详解
https://www.cnblogs.com/zhaoweiwei/p/address.html

5)Base58Check编码实现示例
https://blog.csdn.net/QQ604666459/article/details/82419527

6) 比特币交易中的签名与验证
https://www.jianshu.com/p/a21b7d72532f

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