揭秘区块链：加密技术如何保障数据安全与隐私

保证区块链安全的主要方式是什么？

当然，区块链的安全主要是通过密码算法来保证。
没关系无论是什么类型的算法，都有其局限性，只能通过不断优化来应对。

隐私保护方式可以分为三类：

第一类是交易信息的隐私保护，发送交易的隐私保护交易接收者和交易金额，包括货币混合、环签名和机密交易。

第二是智能合约的隐私保护。
合约数据的安全解决方案包括零知识证明、多方安全计算、同态加密等。

三是链上数据的隐私保护，主要包括账本隔离、隐私数据、数据加密授权访问等解决方案。

详细信息：

1。
区块链加密算法将身份信息和交易数据隔离在区块链上，包括交易地址、金额、交易时间等，全部公开透明，可查询。
然而，与交易地址相关联的用户身份是匿名的。
通过区块链加密算法，将用户身份和用户交易数据分开。
在数据保存到区块链上之前，可以对用户的身份信息进行哈希处理，并将得到的哈希值作为用户的唯一标识符，而将实际的身份数据存储在链上，而不是与交易数据捆绑在一起。
的信息。

2.因此，研究和在使用这些数据进行分析时，由于区块链的不可篡改性，任何人都无法通过哈希值恢复注册用户的姓名。
、电话号码、电子邮件等个人数据，起到保护隐私的作用。

2.区块链“加密存储+分布式存储”

加密存储意味着访问数据必须提供私钥，与普通密码相比，私钥的安全性比暴力破解要高且几乎。
不可能的。
分布式存储和去中心化的特性在一定程度上降低了所有数据被泄露的风险，但中心化的数据库存储一旦数据库受到黑客攻击，所有数据就很容易被窃取。
通过“加密存储+分布式存储”可以更好地保护用户的数据隐私。

3.区块链共识机制防范个体风险

共识机制是区块链节点对区块信息达成全网共识的机制，可以保证最新的区块准确地将区块链信息添加到区块链中并存储在节点中一致且不分叉，可以抵抗恶意攻击。
区块链的价值之一在于数据的共识治理，即所有用户对链上的数据都有平等的管理权，因此在操作上首先消除了个体错误的风险。
通过区块链的全网共识实现数据去中心化。
解决了，可以利用零知识证明解决验证问题，实现在公共去中心化系统中使用用户隐私数据的场景，同时满足互联网平台的需求。
这也是因为那部分数据仍然掌握在用户手中。

4.区块链零知识证明如果你能证明你是某些权益的合法拥有者，那么你就向外界给出了“零”知识。
通过应用零知识证明技术，可以在密文背景下实现数据关联性验证，在保证数据隐私的同时实现数据共享。

怎么制作区块链的密码锁(区块链怎么加密)

区块链作为一项新兴技术，越来越受到关注。
它是传统技术在互联网时代的新应用，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成立，相应的研究正在得到越来越多的资金和人力支持。
哈希算法、零知识证明、环签名等区块链中使用的密码算法：

哈希算法

哈希算法是区块链的基础技术，作用是映射将任意长度（有限）的数据集转换为一组已定义长度的数据流。
如果这个函数同时执行以下操作：

(1)计算任意输入数据集的哈希值是非常容易的；

(2)你想找到两个不同的具有相同哈希值的值数据在计算上是困难的。

满足以上两个性质的哈希函数也称为密码哈希函数，除非有矛盾，哈希函数通常指的是密码哈希函数。
在哈希函数中，找到这样的值称为碰撞。
目前流行的哈希函数有MD5、SHA1、SHA2和SHA3。

比特币使用SHA256，大多数区块链系统都使用SHA256算法。
因此，我们这里首先介绍一下SHA256。

1.SHA256算法步骤

第1步：添加填充位。
消息被填充，以便消息长度匹配448mod512（长度=448mod512）。
填充比特数在1到512之间。
填充比特序列的最高位为1，其余位为0。

第2步：附加长度值。
将原始消息的位长度（填充之前）以64位表示，附加到步骤1的结果（低字节在前）。

第3步：初始化缓存。
使用256位缓存来存储哈希函数的中间结果和最终结果。

第4步：处理512位消息包序列（16个字）。
该算法使用6个基本逻辑函数，由64步迭代运算组成。
每个步骤都将256位缓存值作为输入，然后更新缓存内容。
每个步骤使用一个32位常数值Kt和一个32位Wt。
其中Wt是分组后的数据包，t=1,2,...,16。

STEP5：处理完所有512位数据包后，SHA256算法最后一个数据包生成的输出是256位消息。

哈希函数作为加密签名系统的核心算法，其安全性关系到整个区块链系统的底层安全。
因此有必要关注哈希函数的研究现状。

2.哈希字母的研究现状

2004年，中国密码学家王小云在国际加密货币论坛（CRYPTO）上演示了MD5算法的碰撞，并给出了第一个例子（哈希函数nsMD4、MD5的碰撞）、HAVAL-128和RIPEMD、CRYPTO2004的Rumpsession、HowtoBreakMD5等哈希函数，EuroCrypt2005）。
该攻击非常复杂，在普通计算机上只需要几秒钟。
2005年，王晓云教授及其同事提出了SHA-1算法的碰撞算法。
但计算复杂度为2的63次方，在实际情况下很难实现。

2017年2月23日，世界上第一个公开的SHA-1哈希冲突实例发布在Google安全博客上。
经过两年的联合研究和大量的计算工作，研究人员在他们的研究网站上公布了两个内容不同但相同SHA-1消息摘录的SHAtteredPDF文件，这意味着经过理论研究早已提前认识到了SHA的风险——1算法已经警告，SHA-1算法的实际攻击案例也已经出现，这也标志着SHA-1算法终于走到了生命的尽头。

NIST于2007年正式宣布将在全球范围内推广新的下一代加密哈希算法并举办SHA-3竞赛。
新的哈希算法将称为SHA-3，并将作为扩展现有FIPS180-2标准的新安全哈希标准。
算法提交于2008年10月截止。
NIST于2009年和2010年举行了两轮会议。
进入决赛的算法是通过两轮评选选出的。
整个公开竞争过程仿照高级加密标准AES招标过程。
2012年10月2日，Keccak被选为NISTSHA-3命名竞赛的获胜者。

Keccak算法是SHA-3的候选算法，于2008年10月提交。
Keccak使用创新的“海绵引擎”对消息文本进行哈希处理。
它设计简单，方便硬件实现。
Keccak可以抵抗最小复杂度为2n的攻击，其中N是哈希值的大小。
它有很大的安全边际。
到目前为止，第三方加密分析尚未揭示Keccak的任何严重弱点。

KangarooTwelve算法是最近提出的Keccak变体。
其计算轮数减少到12轮，但与原算法相比，其功能没有调整。

零知识证明

在密码学中，零知识证明（ZKP）是一方用来向另一方证明他们在没有A的情况下知道给定消息x的一种方法揭示与x相关的其他内容的策略，其中前者称为证明者，后者称为验证者。
想象一个场景，系统中的所有用户都有所有文件的备份，用自己的私钥加密它们，并将它们在系统中公开。
假设用户Alice希望在某个时刻向用户Bob提供她的一些文件。
现在的问题是，爱丽丝如何才能让鲍勃相信她确实发送了正确的文件？一个简单的解决方案是爱丽丝将她的私钥发送给鲍勃。
Alice不想选择这种策略，因为Bob可以轻松获取Alice文件的所有内容。
零知识证明就是可以解决上述问题的解决方案。
自由知识证明主要基于复杂性理论，并在密码学领域有广泛的理论扩展。
在复杂性理论中我们主要讨论哪些语言可以用于零知识证明应用，而在密码学中我们主要讨论如何构造不同类型的零知识证明方案并使其足够优秀和高效。

环签名群签名

1.群签名

在群签名方案中，群中的每个成员都可以匿名代表整个消息。
该小组签署了该消息。
与其他数字签名一样，群签名是公开的可验证，并且只能使用单个组公钥进行验证。
群签名的大致流程：

（1）初始化时，群管理器设置群资源并生成相应的群公钥（GroupPublicKey）和群私钥（GroupPrivateKey）。
群组公钥适用于整个系统中的所有用户Public，如群组成员、验证人等。

（2）成员加入当用户加入群组时，群组管理员颁发群组证书（GroupCertificate)给群组成员。

（3）签名：群组成员使用收到的群组证书对文件进行签名，生成群组签名。

（4）验证。
同时，验证者只能使用群公钥验证收到的群签名的准确性，而无法确定群中的正式签名者。

（五）披露。
群组管理员可以使用群组私钥来跟踪群组用户生成的群组签名，并揭示签名者的身份。

2.环签名

2001年，三位密码学家Rivest、Shamir和Tauman首先提出了环签名。
它是一种简化的群签名，只有环成员，没有管理者，不需要环成员之间的协作。
在环签名方案中，签名者首先选择一组临时签名者，其中包括签名者。
然后，签名者可以使用自己的私钥和签名集中其他人的公钥来独立生成签名，而无需其他人的帮助。
签署团体的成员可能不知道他们是其中的一部分。

环签名方案由以下部分组成：

（1）密钥生成。
为环中的每个成员生成密钥对（公钥PKi，私钥SKi）。

（2）签名。
签名者使用自己的私钥和所有n个环成员（包括他自己）的公钥生成消息m的签名a。

（3）签名验证。
验证者使用环签名和消息来检查签名是否由环成员签名。
如果有效则接受，否则丢弃。

环签名所满足的性质：

（1）无条件匿名性：攻击者即使拥有环成员的私钥，也无法确定环中的哪个成员生成了签名已收到。
概率不超过1/n。

（2）正确性：签名必须经过其他人的验证。

（3）不可伪造性：环中的其他成员无法伪造真实签名者的签名。
即使外部攻击者获得了有效的环签名，他也无法伪造消息m的签名。

3.环签名与群签名的比较

（1）匿名性。
他们都是具有代表性的个体群体，在匿名系统中，验证者可以验证签名是否是该群体中的成员签署的，但无法知道是哪位成员签署的，以保证签名者的匿名性。

（2）可追溯性。
对于群签名来说，群管理员的存在保证了签名的可追溯性。
组管理员可以撤销签名以揭示真正的签名者。
环签名本身不能泄露签名者，它除非签名者本人想要透露签名或添加附加信息。
提出了一种可验证的环签名方案，其中真实签名者希望验证者通过透露他所拥有的秘密信息来确认他的身份。

（三）管理体系。
群签名由群管理员管理，而环签名不需要管理。
签名者需要做的就是选择一组可能的签名者，获取他们的公钥，然后发布该组。

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专业”试点工作场所。
专业基地立足于为学生提供多元化成长路径，推进专业学位产学研一体化培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

1.什么是算力锁定？

算力锁定合约最典型的代表就是比特币的闪电网络。
闪电网络提供可扩展的小额支付通行证，以提高链下交易处理能力，利用时间锁允许接收者在特定商定时间之前创建加密支付证明。
如果这与之前约定的哈希值匹配，则交易可以完成。
简单来说，两条链在规定的时间内收到解锁信息，然后发送资产。

二、哈希锁的优缺点

优点：哈希锁允许跨链资产交换，无需公证人，因此之间的存在尽可能少可以访问这些链来相互了解。

缺点：无法进行跨链资产转移，更无法执行此类跨链合约，应用场景相对有限。