区块链学习1-证书

• 加密和签名：

在现实生活中，如果想在某个银行存钱或者取钱，首先要开立账户，这是中心化系统的标准流程。在区块链中，我们同样需要具备这样一个账户：

公链是去中心化的，每个用户自己决定是否开户，不需要任何中心的批准。

以比特币为例，开户的过程就是创建一个公私钥对，类似于现实生活中的银行账号和密码。

        一个比特币账户 =（public key, private key）

公私钥来源于非对称加密（Asymmetric encryption algorithm）其使用场景例如：

       A用B的公钥（public_key_B）为信息（Msg）加密后通过网络发送给B 而B用自己的私钥（private_key_B）解密，注意：加密和解密用的都是接收方的。

在对称加密体中，一旦网络被窃听，盗用者可以使用同一个密钥解密信息众而得到文件内容。而在非对称加密中公钥通过网络发送给对方，而保存在本地，更为安全。

在以上例子中，非对称加密被用来做信息加密，其主要目的是防止信息泄露，密钥越长破解难度越大，但是运算时间也越长，性能也就越差。相同安全强度下，对称密钥长度在最短，ECC次之，RSA密钥长度则最长。

       在比特币系统中，公私钥对被用来签名，例如A要给B转账，如何证明是A本人发起的交易呢：

       A需要在发起转账交易时，用自己的私钥（private_key_A）对交易签名，而B使用A的公钥（public_key_A）去验证这笔交易。注意：签名用私钥，验证用公钥，都是发送方的。

在签名的过程中会使用签名算法。

加密的目的是防止信息泄露

签名的目的是防止篡改。

• 证书

相比于公链，联盟链并不是完全去中心化的，它只允许被授权的机构参与到网络当中，这些机构例如现实中的某几个公司，他们组织利益相关的机构共同参与区块链的运行。因此相比公链，联盟链多了“授权”的操作，而这个操作多以“颁发数字证书”的形式完成。完成这个操作的，就是证书颁发机构——认证中心CA，拥有合格证书的节点才能加入到联盟链当中。

证书的签发过程大致为：

1. 用户生成自己的公私钥对（使用非对称加密技术）。
2. 申请认证：用户将自己的公钥，以及部分信息（例如组织信息、个人信息等）发送给CA.
3. CA审核： CA通过线上、线下等多种手段验证申请者提供信息的真实性，如组织是否存在、企业是否合法等
4. 审核通过后，CA会向申请者签发认证文件-证书。

证书一般包含以下信息：

用户（申请者）的公钥

申请者的组织信息和个人信息

签发机构 CA 的信息

有效时间

证书序列号等信息的明文

CA的签名（签名=用私钥对证书摘要加密）

公私钥用于证明你是谁，信息是不是你发送的，有没有被篡改

证书则用于证明你是否拥有可以从事某项活动的“资质”，除此之外，证书可以证明“你”不是冒充的。

在上面A给B转账的例子中，假如出现一个C，他使用非法手段攻击了B的数据库，将public_key_A的内容，替换成了public_key_C的内容，这样，他就可以用private_key_C加密冒充A将信息发送给B,而由于B保存的A的公钥内容其实是C的，从而验证通过，

       为了避免这个问题，A将公钥绑定了一个数字证书cert_A，cert_A里包含了公钥的信息以及A的其他信息，B保存了A的证书用以验证签名。这样C如果想要替换cert_A为自己的cert_C时，B通过读取证书发现这是另一个人的公钥。

签名的过程：

• 使用hash算法对申请的信息计算出摘要A

• 用CA的私钥对信息摘要进行加密，产生的密文即签名；

验签的过程：

在联盟链中，只有被信任的成员才被允许加入。新加入的成员需要携带被信任的证书。其他成员通过以下方式验证其证书的合法性：

• 读取证书中的相关的明文信息，采用相同的hash计算得到信息摘要B
• 用颁发者CA的公钥解密签名数据，得到摘要信息A
• 对比A和B是否一致

长安链两种证书的生成方式：

1. 证书生成工具：https://docs.chainmaker.org.cn/dev/证书生成工具.html

    在其配置文件chainmaker-cryptogen/config/crypto_config_template.yml提供了上述两种算法的配置项：

         

2.  CA证书服务：https://docs.chainmaker.org.cn/tech/CA证书服务.html

也同相在配置文件: chainmaker-ca-backend/src/conf/config.yaml中提供了相应的配置：

长安链支持的加密算法如下：