区块链加密技术与算法解析

什么是块加密算法？

区块链加密算法（EncryptionAlgorithm）

非对称加密算法是利用加密密钥将纯文本文件或原始数据转换为不可读的密文代码串的功能。
加密过程是不可逆的，只有持有相应的解密密钥才能将加密信息解密成可读的明文。
加密允许个人数据在公共网络上以低风险传输，并保护数据不被第三方窃取和读取。

区块链技术的核心优势是去中心化，利用数据加密、时间戳、分布式共识以及点对点的经济激励，可以在节点无需相互信任的分布式系统的基础上实现去中心化。
点交易、中心化信用协调协作，为中心化机构普遍存在的成本高、效率低、数据存储不安全的问题提供了解决方案。

区块链应用领域包括数字货币、通证、金融、防伪溯源、隐私保护、供应链、娱乐等。
区块链和比特币的流行催生了许多相关的顶级域名。
已被注册，对域名行业产生了不小的影响。

加密动物学技术是区块链技术的核心。
区块链密码技术包括数字签名算法和哈希算法。

数字签名算法

数字签名算法是数字签名标准的子集，代表仅用于数字签名的特定公钥算法。
密钥在SHA-1生成的消息哈希上运行：为了验证签名，重新计算消息哈希，使用公钥解密签名并比较结果。
缩写为DSA。

？

数字签名是电子签名的一种特殊形式。
迄今为止，至少有20多个国家通过了承认电子签名的法律，其中包括欧盟，我国电子签名法于8月28日第十届全国人大常委会第十一次会议通过。
2004年..数字签名在ISO7498-2标准中定义为：“附加到数据单元的某些数据，或加密转换可以继续计算原来的数字，失去保密功能。

这种知道加密方式就知道解密方式的方法显然行不通有没有一种方法既知道加密方式又无法恢复出原文呢？

显然，在加密过程中添加不可逆操作是可能的。
A设计了一种新的加密方法：

假设A想要的数字是375，对其进行加密：

B得到结果120943，但是他很难根据120943计算出密钥375。

如果B想要验证A是否在说谎：

最后可以抛硬币了……

一种丢失部分信息的加密方法是称为“单向加密”，也称为哈希算法。

有一个问题：

这是可能的，但是可以通过增加加密的难度来解决

根据上面的说法，一个可靠的哈希算法应该满足：

密码学中的哈希函数具有三个重要的性质，即抗碰撞性和原图不可逆性、问题友好性

碰撞意味着学习者可以先搜索奇数和偶数。
使结果一致的哈希，这在计算上是不可行的

首先，如果压缩一个大空间桑拿，假设哈希值设置为256位。
1,2,...2256+1，而这2256+1个输入值的哈希值一一计算，肯定会找到两个输入值，这样哈希值就是相同的。

A同学，看到这里，请不要高兴得太早。
因为在它成为你的之前，你需要有时间考虑它。
为什么这么说？

根据生日悖论，如果随机选择2130+1个输入，则有99.8%的概率找到至少一对冲突输入。
那么对于哈希值长度为256位的哈希函数，平均需要完成2128次哈希计算才能找到冲突对。
如果一台计算机每秒执行10,000次哈希计算，则大约需要1,027年才能完成2,128次哈希计算。

A同学，你别想作弊了，你可能活不了这么久。
当然，如果计算机的计算能力提高的话，这是可能的。

那么，诚信还有哪些其他用途呢？

用于验证信息的完整性，因为如果信息在传输过程中没有被篡改，那么进行哈希计算得到的哈希值就会与原始哈希值不同。

所以，在区块链中，哈希函数抗碰撞性可以用来验证区块和交易的完整性。

由于哈希值对应着无数的明文，理论上你不知道它是哪一个。
就像，结果4+5=9和2+7=9是一样的我知道我输入的结果是9，但是我能知道我输入的数字是多少吗？

如果在对消息m进行哈希计算时，引入了随机前缀r，基于哈希值H(r||m)，很难恢复出消息m，这意味着哈希函数Value隐藏消息m。

所以B同学，根据结果从原始数据中得出结论是不可能的，就像大海捞针一样。

问题的友好性意味着没有简单的方法来生成满足特殊需求的哈希值。
这意味着什么？通俗地说，没有捷径，必须一步步走出来。
如果需要的哈希结果以一些0开头，然后计算找到前3位全0的哈希值和前6位全0的哈希值所需的哈希计算次数。

这怎么可能？每个命令都要实现“一致性算法”，以保证每个节点看到的命令是一致的。
通用共识算法可以应用于很多场景，是分布式计算中的一个重要问题。
节点通信有两种模型：共享内存和消息传递。
Paxos算法是一种基于消息传递模型的共识算法。

五种链核心算法：共识机制

区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。
以比特币为例，其实从技术角度来看，PoW可以认为是重用了Hashcash生成工作量证明，是一个概率随机的过程。
为了挖掘新的加密货币，在生成区块时，所有参与者都必须同意，并且矿工必须获得该区块中所有数据的PoW工作量证明。
同时，矿工必须不断监控和调整这项工作的难度，因为网络的要求是平均每10分钟生成一个区块。

区块链核心算法六：分布式存储

分布式存储是一种通过网络使用每台机器上的磁盘空间，并将这些存储资源分布起来形成虚拟存储设备的数据存储技术，数据分散存储在网络的各个角落。
因此，分布式存储技术并不是在每台计算机上存储完整的数据，而是将数据分开存储在不同的计算机上。
就像放100个鸡蛋，不是放在同一个篮子里，而是放在不同的地方，总数是100个。

计算机行业的从业者应该非常熟悉Hashing这个词，它可以将数据从一个维度映射到另一个维度，通常用来实现这种映射。
通常，业界用y=hash(x)来表示，这个哈希函数对x进行运算，计算出y的哈希值。

区块内哈希函数的特点：

函数参数为字符串类型；

固定大小输出；

高效计算

无冲突即冲突概率小：x!=y=hash(x)!=hash(y)

隐藏原始信息：例如交易的验证区块链各节点之间只需要验证交易信息的熵，无需比较原始信息，不需要节点之间需要发送原始交易数据，只能发送交易哈希，包括SHA系列和MD5算法

哈希指针是指变量的值是根据实际数据计算出来的，并指向实际数据的位置，即既可以表示实际数据内容，又可以表示实际数据位置。
下图是HashPointer的示意图

HashPointer在区块中主要用在两个地方：第一是构建区块数据结构。
了解链式的读者应该知道，链式数据结构是通过块之间的指针从创世块向后连接的。
这样的数据结构的好处是，下一个区块可以找到之前所有区块的信息，并且该区块的HashPointer计算包含了前一个区块的信息，从而在一定程度上保证了该区块不易被篡改。
第二个用途是构建MerkleTree每个MerkleTree节点都是使用HashPointer构建的，我们将在下一篇文章中进一步介绍区块链数据结构和MerkleTree内容。

哈希值由认证机构进行认证和数字签名，包含公钥的所有者以及与公钥相关的信息。
它可用于识别数字证书的所有者。

数字证书包含：公钥、证书名称信息、颁发证书的机构的数字签名以及相应的私钥

证书可以存储在网络上的数据库中。
用户可以利用网络相互交换证书。
当证书被吊销时，颁发该证书的CA仍会保留该证书的副本，以供将来解决可能的争议。

2.3.2证书颁发机构（CertificateAuthority）

证书颁发机构通常称为CA，一般是被认可和信任的为每个用户颁发证书的第三方组织A包含名称和公共密钥的唯一数字证书

2.4常见加密算法比较

区块链需要哪些技术

区块链dna中的两种算法分别是