区块链和密码学有何关系?_币世界+wisdom

2020-11-14 11:29 栏目:行业动态 来源:网络整理 查看()

密码学是数学和计算机科学的交叉学科。主要有两种应用:一种是加密通信;另一个方向是数字签名。'

密码学是数学和计算机科学的交叉学科。主要有两种应用:一种是加密通信;另一个方向是数字签名。

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数字签名类似于纸笔签名,可以用来验证签名者的身份。密码学早期主要用于军事领域。随着互联网的发展,涉及电子商务、银行支付、数字版权等领域的民用领域也得到广泛应用。

近年来,随着区块链和密码货币的兴起,密码学的发展进入了一个新的阶段。区块链的底层是密码学,但它也涉及经济学。

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01

互联网上的密码学

密码学包括加密、解密、密文和密钥。比如A给B发送一个秘密文件,首先通过加密算法将文件转换成密文,密文是看起来难以理解的东西。b接收到密文后,通过相应的解密算法可以将密文再次转换成数据。

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那么关键是什么呢?其实加解密的过程中有两个要素,一个是算法,一个是密钥,英语里叫密钥。密钥是参与加密和解密的一小部分数据。

目前流行的加解密算法一般都是开放的,因为不开放就没人敢用,怕有后门。因此,信息的安全性完全在于加密器和解密器持有的密钥。

比如凯撒应该给自己的将军发一封密函。凯撒使用的算法是按照字母顺序将字母向后移动一定数量的数字。比如信息本来是A,现在往后移了三位,变成D,这样生成的密文就没人能看懂了。

这个过程中的算法是“字母偏移”,关键是3。收到密文后,一般可以按照同样的算法和密钥解密。

随着电子革命兴起,发明了专门用于加密的硬件设备。但是密码学的大发展是在计算机兴起之后,尤其是互联网到来之后。

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互联网时代,所有信息都在公共区域传输,任何人都可以截取我们的数据。因此,在传输之前对数据进行加密尤为重要。当代密码学也是在这种情况下发展起来的,所以当代密码学被称为“互联网上的密码学”。

没有不可破解的密码!理论上,任何密码都可以通过暴力搜索破解。网上的加密算法都是公开的,所以密钥的一些特性也很清楚,比如总位数。

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很容易想到一种通过电脑暴力搜索破解的攻击方式。

这就对加密算法的设计者提出了一个基本要求,即算法必须保证足够的计算难度,以至于破解密码所花费的时间是不可接受的,比如1万年。没有破解不了的密码,只有难破解的密码。随着计算机计算速度的不断提高,加密算法也需要迭代。

02

公钥加密的核心地位

当代密码学分为两大体系:对称加密和非对称加密。非对称加密又称公钥加密,是密码学的核心技术。

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加密和解密都涉及密钥。如果加密和解密使用同一个密钥,那就是对称加密技术,反过来就是不对称加密技术。

具体方法是先生成一对密钥,其中一个是公钥,可以向任何人公开,另一个是私钥,应该严格保密。发送方首先获取接收方的公钥,并用公钥对信息进行加密。接收到密文后,接收者用私钥解密信息。

公钥和私钥之所以能以这种方式协同工作,是因为它们是自然的一对,具有自然的数学联系,具体的联系方式与使用的具体加密算法有关。

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不对称加密中最著名的算法有两种,一种是不对称加密技术的鼻祖——RSA;另一种是ECC,也就是椭圆曲线算法(智慧链采用的)。ECC是一种更高效的加密算法。

对称加密在发送方和接收方使用相同的密钥,所以建立安全通信的前提是双方必须先有一个共享密钥。在没有加密通道的情况下,密钥应该如何安全地传输给对方?

这在互联网上很有挑战性。相比之下,公钥加密技术需要共享公钥,所以更安全,不用担心泄露。此外,公钥加密技术也来源于数字签名技术。

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当然公钥加密技术还需要考虑如何确认公钥拥有者等技术问题,所以有了认证机构CA。

总的来说:第一,密码学是对安全通信技术的研究,可以抵御各种恶意攻击。其次,密码学的底层是数学,密码学的安全性依赖于一个难度足够高的数学问题,保证计算机不可能在可接受的时间跨度内计算出密钥。第三,当代密码学是互联网环境下的密码学,关键技术是公钥加密技术。

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