区块链技术之密码学

密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学，研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，成为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。

在区块链中重要问题之一就是区块链如何安全？什么是区块链安全？区块链安全性建立在密码学和散列两个概念之上。

区块链中的密码学

密码学是一种保护数据免遭未经授权访问的方法。在区块链中，密码学用于保护区块链网络中两个节点之间发生的交易。如上所述，在区块链中有两个主要概念加密和散列。密码学用于加密P2P网络中的消息，哈希用于保护区块链中的块信息和链接块。

密码学主要侧重于保护参与者、交易的安全和防止双重支出。它有助于保护区块链网络中的不同交易。它确保只有交易数据所针对的个人才能获取、读取和处理交易。

密码学在区块链中的作用

区块链是用一个系列不同的密码学概念开发的。密码学技术的发展促进了对区块链进一步发展的限制。

1. 在区块链中，密码学主要用于保护用户隐私和交易信息，保证数据的一致性

2. 密码学的核心技术包括对称加密和非对称加密。

3. 非对称密码学使用数字签名进行验证，每笔记录到区块的交易都由发送方通过数字签名进行签名，确保数据不被破坏。

密码学在保持公共网络安全起着关键作用，因此适当维护区块链的完整性和安全性。

密码学

密码学是一种技术或一组系欸，可在通信过程中保护来自任何第三方的信息。它是由两个希腊术语组成，Kryptos术语意为“隐藏”和Braphein，意为“书写”。与密码学相关的一些术语：

1. 加密：将普通文本转换为随机位序列

2. 密钥：需要一些信息来获取密码算法的信息

3. 解密：加密的逆过程，将随机位序列转换位明文。

4. 密码：数学函数，即用于将明文转换为密文（随机位序列）的密码算法。

密码学类型

两种类型的密码学是对称密钥密码术和非对称密钥加密，接下来，让我们详细讨论他们。

1. symmetric-key encryption：它着重于加密和解密的相似密钥。最重要的是，对称密钥加密方法也适用于安全的网站连接或者数据加密。它也是秘密密钥密码术。唯一的问题是发送方和接收方以安全的方式交换密钥。流行的对称密钥加密系统是数据加密系统（DES）。加密算法利用密码中的密钥来加密数据，并且必须访问数据。委托密钥的人可以解密数据。示例：AES\DES等。

     特征：

• 它也被成为密钥密码术

• 双方拥有相同的保密钥匙

• 它适用于批量加密

• 它需要更少的计算能力和更快的传输

2. 非对称密钥加密：这种加密方法在加密和解密过程中使用不同的密钥。这种加密方法使用公钥和私钥方法。这种公钥方法可以帮助完全未知的各方在他们之间共享信息，利用电子邮件ID。私钥有助于解密消息，也有助于验证数字签名。密钥之间的数学关系是私钥不能从公钥推导出来，但是公钥可以从私钥推导出来。示例：ECC\DSS等。

     特征：

• 它也是被称为公钥加密

• 它通常用于共享对称密码学的密钥

• 它需要很长的处理时间才能执行

• 在网站服务器真实性中起着重要作用

钱包和数字签名

区块链钱包是一种特殊的软件或者硬件设备，用于保存用户的交易信息和个人信息。区块链钱包不包含实际货币。钱包用于保存私钥和维持交易余额。

钱包只是一种通信工具，用于与其他用户进行通信以进行交易。真实的数据或货币存储在区块链中的块中。

数字签名就像是用户提供给接收方和网络中其他节点的证明，以证明它是网络中合法的节点，可以进行交易。在与区块链网络中的其他节点发起交易时，用户首先必须通过使用特殊算法将交易数据与用户的私钥相结合来创建唯一的数据签名。这个过程将保证节点的真实性和数据的完整性。

区块链中的密码学哈希函数

密码学最著名的用途之一是密码散列。散列使区块链中的不变性成为可能。密码散列中的加密不涉及任何密钥的使用。当交易被验证时，哈希算法将哈希加到块中，并将原始交易的新的唯一哈希添加到块中。哈希继续组合或生成新的哈希，但原始足迹任然可以访问。单个组合哈希称为根哈希。哈希函数有助于链块以及维护块内数据的完整性，块数据中的任何更改都会导致区块链中断。一些常用的散列函数是MD5和SHA-1。

加密哈希的属性：

1. 对于特定的消息，散列函数不会改变

2. 数据的每一次微笑变化会导致哈希值发生重大变化

3. 无法从输出哈希函数中猜测输入值

4. 它们快速高效，因为他们主要依赖于按位运算

5. 哈希函数在区块链中的好处：

6. 较少交易的带宽

7. 防止数据块中的修改

8. 使交易验证更容易

9. 使用加密哈希函数

由于区块链也是对所有人公开的，因此保护区块链中的数据并保护用户数据免受恶意攻击非常重要。因此，这可以通过密码学轻松实现。

当通过哈希算法验证交易时，它被添加到区块链中，当交易被确认时，它被添加到网络中，形成区块链。

密码学使用数学代码，它确保数据的目标用户可以获得它以读取和才处理交易。

多年来，出现了许多与密码学在区块链中应用相关的新工具，他们具有不同的功能。

密码学在区块链中的好处

区块链中的密码学有很多好处，其中一些如下所述：

加密：密码学使用非对称加密来确保网络上的交易保护信息和通信免受未经授权的泄露和信息访问。

不变性：密码学的这一特性使得它对区块链很重要，它可以使块与其他块安全地链接起来，还可以确保存储在区块链中的数据的可靠性，它还可以确保任何攻击者都无法为未设置的密码派生出有效的签名来自先前查询的查询以及其相应的签名。

安全性：密码学使用数据加密以及使用公钥和私钥访问数据使交易记录更容易。加密散列篡改数据是不可能的，使区块链更安全。

可扩展性：密码学使交易不可逆转，确保所有用户都可以依赖数字分账的准确性。它允许在网络中安全地记录无限的交易。

不可否认：数字签名提供不可否认服务，以防止对发送方传递的消息的任何拒绝。这种好处可以与抗碰撞性相关，即：由于每个输入值都有一个唯一的哈希函数，因此发送的消息之间没有冲突，并且可以很容易地将一条消息与另一条消息区分开来。

防止黑客：数字签名可防止黑客更改数据，因为如果数据发生更改，数字签名将失效。借助密码学，它可以保护数据免受黑客攻击，并使区块链中的密码学势不可挡。

区块链中的密码学的局限性

信息难以访问：即使是合法用户在决策制定的最关键时刻，也可能难以访问高度加密和数字签名的信息。网络可能会受到入侵者的攻击并使其无法运行。

高可用性：它是信息安全的基本方面之一，不能通过使用密码学来保证。需要其他方法来防范拒绝服务或信息系统完全崩溃等威胁。

昂贵：密码学需要大量的时间和金钱投资。公钥密码学需要建立和维护公钥基础设施，投资巨大。在发送消息和信息处理时台南佳加密技术会增加延迟。

漏洞：密码技术的安全性取决于数据问题的复杂性和难度。解决此类数学问题的任何突破都可能使密码技术变得脆弱。