理解区块链的“非对称加密”

Posted 2022-02-01 BSN_yanxishe

区块链和密码学的关系，就像是鱼和水，可以说没有密码学，就没有区块链。比特币最早诞生的来源，正是中本聪当时所在的‘“密码学邮件组”。在所有的加密技术中，非对称加密又是加密术之中的皇冠。正确理解非对称加密，对学习好区块链非常重要。

密码学cryptography

密码学是数学和计算机科学的分支,同时其原理大量涉及信息论。密码学不只关注信息保密问题还同时涉及信息完整性验证(消息验证码)、信息发布的不可抵赖性(数字签名)、以及在分布式计算产生的来源于内部和外部的攻击的所有信息安全问题。

加密/Cipher

加密是一列使信息不可读的过程,它能使信息加密也能使信息加密后能够再次可读,在加密货中使用的密码也使用由字母和数字组成的密钥,该密钥必须用于解密密码。

加密算法/Encryption Algorithm

加密算法是一个函数,也可以视为是一把钥匙,通过使用一个加密钥匙,将原来的明文文件或数据转化成一串不可 读的密文代码。加密流程不可逆的,只有持有对应的解密钥匙才能将该加密信息解密成可阅读的明文。加密使得私密数据可以在低风险的情况下,通过公共网络进行传输,并保护数据不被第三方窃取、阅读。

非对称加密/Asymmetric Cryptography

非对称加密是一种保证区块链安全的基础技术。该技术含有两个密钥:公钥和私钥,首先,統按某种密钥生成算法,将输入过计算得出私钥，然后,采用另一个算法根据私钥生成公钥,公钥的生成过程不可逆。由于在现有的计算能力条件下难以通过公钥来穷举出私钥(即计算上不可行) ,因此可以认为是数据是安全的,从而能够保证区块链的数据安全。

同态加密/Homomorphic Encryption

同态加密是一种特殊的加密方法,允许对密文根据特定的代数运算方式进行处理后得到的仍然是加密的结果,将其解密所得到的结果与对明文进行同样的运算结果是一样的。 即“对密文直接进行处理”与”对明文进行处理后并加密”其结果是一样的,这项技术可以在加密的数据中进行诸如检索、比较等操作而无需对数据先进行解密,从根本上解决将数据委托给第三方时的保密问题。

公钥加密/Asymmetric Cryptography/Public Key Cryptography

公钥加密是一种特殊的加密手段 ,具有在同一时间生成两个密钥的处理(私钥和公钥) ,每一个私钥都有一个相对应的公钥 ,从公钥不能推算出私钥,并且被用其中一个密钥加密了的数据,可以被另外-一个相对应的密钥解密。这套系统使得节点可以先在网络中广播一个公钥给所有节点,然后所有节点就可以发送加密后的信息给该节点,而不需要预先交换密钥。

密钥/Secret Key

密钥是用于加密或解密信息的一段参数,在非对称加密系统中,是通过利用公钥(账户)与私钥(密码)的配合而实现的。

公钥/Public Key

公钥与私钥是通过-种算法得到的一 个密钥对,公钥是密钥对中公开的部分,私钥则是非公开的部分,公钥通常用于加密会话密钥、验证数字签名,或加密可以用相应的私钥解密的数据。

私钥/Private Key

公钥与私钥是通过一种算法得到的一 个密钥对，公钥是密钥对中公开的部分,私钥则是非公开的部分,私钥是指与-个地址(地址是与私钥相对应的公钥的哈希值)相关联的一把密钥，是只有你自己才知道的一-串字符,可用来操作账户里的加密货币。

明文/Plaintext

在密码学中,明文是指传送方想要接收方获得的可读信息。明文经过加密所产“生的信息被称为密文,而密文经过解密而还原得来的信息被称为明文。

密文/Ciphertext

在密码学中,密文是明文经过加密算法所产性的。因为密文是一种除非使用恰当的算法进行解密, 否则人类或计算机是不可以直接阅读理解的加密形态,可以理解为被加密的信息。

环签名/Ring Signatures

因签名中参数Ci(i=1, 2,.... n)根据-定的规则首尾相接组成环状而得名。其实就是实际的签名者用其他可能签字者的公钥产生-一个带有断口的环,然后用私钥将断口连成一一个完整的环。 任何验证人利用环成员的公钥都可以验证一个环签名是否由某个可能的签名人生成。

数字签名/Digital Signatures

数字签名(又称公钥数字签名、电子签名)是-种类似写在纸上的签名,但是使用了公钥加密领域的技术实现,用于鉴别数字信息的方法, 在网络上可以使用数字签名来进行身份确认。数字签名是一一个独一无二的数值,若公钥能通过验证,那我们就能确定对应的公钥的正确性,数字签名兼具可确认性和不可否认性。

多重签名/Multi-Signatures

多重签名意味着在交易发生之前需要多个签名或批准。多重签名会增加加密货币的安全性,这样-个人就不能在未经他人同意的情况下把所有的数字货币都拿走。

数字证书/Digital Certificate

数字证书是区块链中标识各个节点的身份信息的一-串数字 ,用以证明公钥的归属以及内容信息的合法性,在区块链的非对称加密中,一-旦通过中间人攻击将公钥替换后将会破坏区块链的安全体系，因此通过共识机制建立互相承认的数字证书机制,在不需要第三方的情况下识别数据的合法性。

哈希/散列Hash

哈希又称作“散列”, 是一一种数学计算机程序,它接收任何一组任意长度的输入信息,通过哈希算法变换成固定长度的数据指纹输出形式,如字母和数字的组合,该输出就是“哈希值”。哈希使存储和查找信息速度更快,因为哈希值通常更短所以更容易被找到。同时哈希能够对信息进行加密,-个好的哈希函数在输入域中很少出现哈希冲突 ,哈希-个特定文档的结果总是一样的,但找到具有相同哈希值的两个文件在计算上是计算上不可行的。

安全哈希算法/Secure Hash Algorithm 256/SHA256

SHA256是SHA系列算法之一, 是由美国国安局设计、美国国家标准与技术研究院发布的一套哈希算法，由于其摘要长度为256bits ,故称SHA 256。SHA256是保护数字信息的最安全的方法之一。

零知识证明/Zero-Knowledge Proof

证明者和验证者之间进行交互,证明者能够在不向验证者提供任何有用的信息的情况下,使验证者相信某个论断是正确的。

计算上不可行/Computationally Feasible

密码算法依赖的原理是当前计算不可行的数学问题,而“计算不可行”是一个在时间及空间上相对而言的概念,计算上柯行即表示个程序是可处理的但是需要一个长得不切实际的时间 (如几十亿年)来处理的步骤。通常认为2的80次方个计算步骤是计算上不可行的下限。

暴力破解法/Brute Force Attack/BFA

暴力破解法又名穷举法,是-种密码分析的方法,通过逐个推算猜测每一个可能解锁安 全系统的密钥来获取信息的方法。

                      

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