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區塊鏈是什么 就看它的起源

2019-12-06 幣迷 來源:區塊鏈網絡

區塊鏈(Blockchain)是什么?這不僅是初學者首先問到的問題,也是許多從業者多年摸索后仍不時自問的問題。

央行數字貨幣研究所前所長姚前曾說——“區塊鏈是什么,就看它的起源。今天我們遵循著姚所長的指引,探究一下區塊鏈的起源—密碼技術。

1.關于加密技術

處于信息時代的我們,對”密碼”這兩個字,再熟悉不過了,我們微信、QQ、郵箱登錄需要密碼,我們銀行轉賬需要密碼、開啟自家的智能鎖需要密碼,手機開機需要密碼…密碼無處不在。

實際上,這些密碼只是進入個人微信、郵箱、QQ、銀行賬戶等的“通行證”,是一種簡單、初級的身份認證手段,是最簡易的密碼。

10月26日,十三屆全國人大常委會第十四次會議表決通過《中華人民共和國密碼法》,將自2020年1月1日起施行,這標志著我國以后,在密碼的應用、管理等方面有了專門性的法律保障。

微信圖片_20191206150152.png

這個《密碼法》中的”密碼“”,不僅僅是“通行證”,更多指的是采用特定轉換的方法對信息等進行加密保護、安全認證的技術、產品和服務

它的主要功能有兩個:

一是加密保護:加密保護的作用是將原來可讀信息變成不能識別的符號序列,如你給張三發的“我愛你”,加密保護后變成了一堆莫名其妙的字符;

使用的是哈希算法,哈希算法有很多,如MD5、SHA-1、SHA-2(SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512)、SHA-3 等,其中 MD5、SHA-1已被證明了不具備強碰撞阻力,安全性不夠高,已退出市場;

當前,比特幣主要使用的哈希算法是 SHA-256 算法。

二是安全認證:是用來確認主體和信息的真實可靠性。如你家的智能鎖只認你、你老公的指紋,別的一律報警,確認這是你家而不是他家。

安全認證功能實現的基礎是非對稱加密,非對稱加密技術有很多種,如:RSA、ECC、ECDSA 等;

比特幣中是使用的 ECDSA 算法,是橢圓曲線的升級版,被廣泛認為是當前最安全可靠的。

2.區塊鏈起源于密碼學

上面也提到了,比特幣系統使用的密碼學技術有哈希函數SHA256和ECDSA 非對稱加密技術。

其中,hash的過程類似于給一篇論文提煉摘要,其顯著特點為:

1、結果唯一,即同樣一組信息,哈希結果唯一:如hash(牛來了)= a048f6c843f92bfe036057f7fc2bf2c27353c624cf7ad12r98ed41432f700122;在任何時間地點都成立,永不會改變。

2、原始信息微小的變化就會導致摘要(哈希值)發生不可預料的巨大變化。如:SHA256(牛來了,)=560f231e7ee6be12ca0cb36113f4546c5ec88391875a8d3d410ff438aa5d895b。僅僅加了一個“,”,哈希值就完全不同了。

3、從摘要或哈希值無法逆推出原始信息。我們得到上述哈希值,也知道使用了SHA256函數進行的哈希,但無法倒推出“牛來了”這個原始信息的。唯一的辦法,只能一個個的猜,也稱“碰撞”。

這三個性質,用在了構建區塊鏈的區塊和確認交易的完整性上,如區塊的頭部信息、交易數據,使用這個哈希函數計算相關數據的哈希值,保證了數據的完整性。同時,在比特幣系統中,基于通過算力競賽的方式尋找滿足前72位都是0的SHA256哈希值,確保工作量證明共識機制的有效實現。

其中,比特幣使用的非對稱加密算法ECDSA,可以理解為有加密和解密兩把鑰匙,這兩把鑰匙是關聯成對的,選擇公開的那把鑰匙當作公鑰,另一把打當作私鑰,永遠掌控在自己手中,不告訴任何人。

其應用邏輯,可以從正反兩個維度來理解:

正著用的邏輯:當烈日炎炎想給幣迷轉帳時,找到幣迷的公鑰,用幣迷的公鑰把信息加密后發給幣迷,幣迷用自己對應的私鑰解密即可。

反著用的邏輯:當列日炎炎給幣迷轉帳時,烈日炎炎為了證明這條轉帳是他發出的,而不是由Rossa發出的,它先用自己的私鑰給信息加密,再把加密后得信息廣播出去,別人用烈日炎炎公布的公鑰能解開,那就能確認是烈日炎炎發出的而不是別人。因為這個世界上只有烈日炎炎有這個公鑰對應的私鑰。

非對稱加密算法被用在了比特幣交易的數字簽名、比特幣公私鑰的生成及比特幣地址的生成,解決簽名確權、實體認證的問題。

3.小結

我們知道,區塊鏈運用的關鍵技術除了哈希函數、非對稱加密等密碼技術外,還有分布式賬本、P2P網絡協議,工作量證明機制、智能合約、時間戳等,但如果我們把哈希函數、非對稱加密等加密技術拿掉,其它技術的運算將難成體系,同時會存在很多的漏洞。所以說,區塊鏈中,密碼技術是基礎的基礎。

依靠密碼算法和安全協議,有效解決開放網絡中人、機、物的身份標識和認證、信任傳遞、行為審計等問題,構建網絡信任體系,實現分布式網絡的價值傳遞,密碼學是區塊鏈的起源性技術。

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編譯者/作者:幣迷

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