区块链是什么,就看它的起源!

区块链(Blockchain)是什么?这不仅是初学者首先问到的问题,也是许多从业者多年摸索后仍不时自问的问题。

央行数字货币研究所前所长姚前曾说——“ 区块链是什么,就看它的起源 。今天我们遵循着姚所长的指引,探究一下区块链的起源—密码技术。

  关于密码技术。

 

处于信息时代的我们,对”密码”这两个字,再熟悉不过了,我们微信、QQ、邮箱登录需要密码,我们银行转账需要密码、开启自家的智能锁需要密码,手机开机需要密码…密码无处不在。

实际上,这些密码只是进入个人微信、邮箱、QQ、银行账户等的 “通行证” ,是一种简单、初级的 身份认证手段 ,是最简易的密码。

 

10月26日,十三届全国人大常委会第十四次会议表决通过 《中华人民共和国密码法》 ,将自2020年1月1日起施行,这标志着我国以后,在密码的应用、管理等方面有了专门性的法律保障。

 

这个《密码法》中的”密码“”,不仅仅是“通行证”,更多指的是 采用特定转换的方法对信息等进行加密保护、安全认证的技术、产品和服务。

 

它的主要功能有两个:

一是加密保护: 加密保护的作用是 将原来可读信息变成不能识别的符号序列 ,如你给张三发的“我爱你”,加密保护后变成了一堆莫名其妙的字符;

使用的是哈希算法,哈希算法有很多,如MD5、SHA-1、SHA-2(SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512)、SHA-3 等,其中 MD5、SHA-1 已被证明了不具备强碰撞阻力,安全性不够高,已退出市场;

当前, 比特币主要使用的哈希算法是 SHA-256 算法

 

二是安全认证:是用来确认主体和信息的真实可靠性 。如你家的智能锁只认你、你老公的指纹,别的一律报警,确认这是你家而不是他家。

安全认证功能实现的基础是非对称加密,非对称加密技术有很多种,如:RSA、ECC、ECDSA 等;

比特币中是使用的 ECDSA 算法,是椭圆曲线的升级版 ,被广泛认为是当前最安全可靠的。

 

区块链起源于密码学!

 

上面也提到了,比特币系统使用的密码学技术有 哈希函数SHA256 和ECDSA 非对称加密技术。

其中,hash的过程类似于给一篇论文 提炼摘要 ,其显著特点为:

1、         结果唯一,即同样一组信息,哈希结果唯一 :如hash(牛来了)= a048f6c843f92bfe036057f7fc2bf2c27353c624cf7ad12r98ed41432f700122;在任何时间地点都成立,永不会改变。

2、         原始信息微小的变化就会导致摘要(哈希值)发生不可预料的巨大变化 。如:SHA256(牛来了,)=560f231e7ee6be12ca0cb36113f4546c5ec88391875a8d3d410ff438aa5d895b。仅仅加了一个“,”,哈希值就完全不同了。

3、         从摘要或哈希值无法逆推出原始信息 。我们得到上述哈希值,也知道使用了SHA256函数进行的哈希,但无法倒推出“牛来了”这个原始信息的。唯一的办法,只能一个个的猜,也称“碰撞”。

这三个性质, 用在了构建区块链的区块和确认交易的完整性上 ,如 区块的头部信息、交易数据,使用这个哈希函数计算相关数据的哈希值,保证了数据的完整性 。同时,在比特币系统中,基于 通过算力竞赛的方式寻找满足前72位都是0的SHA256哈希值,确保工作量证明共识机制的有效实现。

 

其中, 比特币使用的非对称加密算法ECDSA ,可以理解为有加密和解密两把钥匙,这两把钥匙是关联成对的,选择公开的那把钥匙当作公钥,另一把打当作私钥,永远掌控在自己手中,不告诉任何人。

其应用逻辑,可以从正反两个维度来理解:
正着用的逻辑: 当烈日炎炎想给币迷转帐时,找到币迷的公钥,用币迷的公钥把信息加密后发给币迷,币迷用自己对应的私钥解密即可。
反着用的逻辑: 当列日炎炎给币迷转帐时,烈日炎炎为了证明这条转帐是他发出的,而不是由Rossa发出的,它先用自己的私钥给信息加密,再把加密后得信息广播出去,别人用烈日炎炎公布的公钥能解开,那就能确认是烈日炎炎发出的而不是别人。因为这个世界上只有烈日炎炎有这个公钥对应的私钥。

非对称加密算法被用在了比特币交易的数字签名、比特币公私钥的生成及比特币地址的生成,解决 签名确权、实体认证 的问题。

 

小结


  我们知道,区块链运用的关键技术除了哈希函数、非对称加密等密码技术外,还有分布式账本、P2P网络协议,工作量证明机制、智能合约、时间戳等,但 如果我们把哈希函数、非对称加密等加密技术拿掉,其它技术的运算将难成体系,同时会存在很多的漏洞 。所以说,区块链中, 密码技术是基础的基础

 

依靠密码算法和安全协议,有效解决开放网络中人、机、物的身份标识和认证、信任传递、行为审计等问题,构建网络信任体系,实现分布式网络的价值传递,密码学是区块链的起源性技术。

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