區(qū)塊鏈的密碼技術(shù)有什么算法

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區(qū)塊鏈的密碼技術(shù)有數(shù)字簽名算法和哈希算法。數(shù)字簽名算法是數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)的一個子集，表示了只用作數(shù)字簽名的一個特定的公鑰算法；而哈希算法是將任意長度的二進(jìn)制明文映射為較短的二進(jìn)制串的算法，并且不同的明文很難映射為相同的Hash值。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

密碼學(xué)技術(shù)是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心。區(qū)塊鏈的密碼技術(shù)有數(shù)字簽名算法和哈希算法。

數(shù)字簽名算法

數(shù)字簽名算法是數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)的一個子集，表示了只用作數(shù)字簽名的一個特定的公鑰算法。密鑰運(yùn)行在由SHA-1產(chǎn)生的消息哈希：為了驗(yàn)證一個簽名，要重新計算消息的哈希，使用公鑰解密簽名然后比較結(jié)果?？s寫為DSA。

數(shù)字簽名是電子簽名的特殊形式。到目前為止，至少已經(jīng)有 20 多個國家通過法律 認(rèn)可電子簽名，其中包括歐盟和美國，我國的電子簽名法于 2004 年 8 月 28 日第十屆全 國人民代表大會常務(wù)委員會第十一次會議通過。數(shù)字簽名在 ISO 7498-2 標(biāo)準(zhǔn)中定義為： “附加在數(shù)據(jù)單元上的一些數(shù)據(jù)，或是對數(shù)據(jù)單元所作的密碼變換，這種數(shù)據(jù)和變換允許數(shù)據(jù)單元的接收者用以確認(rèn)數(shù)據(jù)單元來源和數(shù)據(jù)單元的完整性，并保護(hù)數(shù)據(jù)，防止被人（例如接收者）進(jìn)行偽造”。數(shù)字簽名機(jī)制提供了一種鑒別方法，以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題，利用數(shù)據(jù)加密技術(shù)、數(shù)據(jù)變換技術(shù)，使收發(fā)數(shù)據(jù)雙方能夠滿足兩個條件：接收方能夠鑒別發(fā)送方所宣稱的身份；發(fā)送方以后不能否認(rèn)其發(fā)送過該數(shù)據(jù)這一 事實(shí)。

數(shù)字簽名是密碼學(xué)理論中的一個重要分支。它的提出是為了對電子文檔進(jìn)行簽名，以 替代傳統(tǒng)紙質(zhì)文檔上的手寫簽名，因此它必須具備 5 個特性。

（1）簽名是可信的。

（2）簽名是不可偽造的。

（3）簽名是不可重用的。

（4）簽名的文件是不可改變的。

（5）簽名是不可抵賴的。

哈希（hash）算法

Hash，就是把任意長度的輸入（又叫做預(yù)映射， pre-image），通過散列算法，變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉(zhuǎn)換是一種壓縮映射，其中散列值的空間通常遠(yuǎn)小于輸入的空間，不同的輸入可能會散列成相同的輸出，但是不可逆向推導(dǎo)出輸入值。簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數(shù)。

哈希（Hash）算法，它是一種單向密碼體制，即它是一個從明文到密文的不可逆的映射，只有加密過程，沒有解密過程。同時，哈希函數(shù)可以將任意長度的輸入經(jīng)過變化以后得到固定長度的輸出。哈希函數(shù)的這種單向特征和輸出數(shù)據(jù)長度固定的特征使得它可以生成消息或者數(shù)據(jù)。

以比特幣區(qū)塊鏈為代表，其中工作量證明和密鑰編碼過程中多次使用了二次哈希，如SHA(SHA256(k))或者RIPEMD160(SHA256(K)),這種方式帶來的好處是增加了工作量或者在不清楚協(xié)議的情況下增加破解難度。

以比特幣區(qū)塊鏈為代表，主要使用的兩個哈希函數(shù)分別是：

1.SHA-256，主要用于完成PoW（工作量證明）計算；

2.RIPEMD160，主要用于生成比特幣地址。如下圖1所示，為比特幣從公鑰生成地址的流程。

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