大家好,区块链技术中的哈希算法是什么相信很多的网友都不是很明白,包括区块链哈希加密也是一样,不过没有关系,接下来就来为大家分享关于区块链技术中的哈希算法是什么和区块链哈希加密的一些知识点,大家可以关注收藏,免得下次来找不到哦,下面我们开始吧!
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在区块链中一般使用什么加密算法
在区块链中,一般使用两种主要的加密算法:
公钥/私钥加密算法:这种加密算法使用一对公钥和私钥。公钥可以公开分发,而私钥需要保密。只有拥有私钥的人才能解密使用公钥加密的数据。这种加密方法被广泛用于数字签名和身份验证,因为它可以确认数据的来源和完整性。在区块链中,私钥用于确认交易者的身份,而公钥则被广播给网络中的其他节点以验证交易的有效性。
RSA算法:这是一种常用的公钥/私钥加密算法,由Ron Rivest、Adi Shamir和 Leonard Adleman于1978年发明。它是一种非对称加密算法,也就是说,用于加密的密钥和用于解密的密钥是不同的。
ECDSA(椭圆曲线数字签名算法):这是一种基于RSA算法的改进版,使用椭圆曲线密码学,使得签名过程更快速且更安全。在区块链中,ECDSA被用于验证交易的数字签名。
拓展知识:
哈希函数是一种将任意长度的数据(如文本、数字等)转换为固定长度(通常为256位或512位)的摘要的方法。它们非常快且非常安全,因为改变数据中的一小部分(即使是微小的改变)会导致哈希结果的变化非常大,甚至不可逆。这种特性使得哈希函数在区块链中被广泛使用,如区块的merkle树结构、交易的数字签名以及密码学钱包的存储等。
比特币区块链主要使用SHA-256作为其哈希函数,这是由David Chaum和Mayra P. Chilomchik在1997年引入的一种算法。SHA-256提供了一种非常安全的方式来创建区块链并确保交易的安全性。此外,区块链中的Merkle树结构也是基于SHA-256的哈希函数来创建的。
以上两种加密算法和哈希函数在区块链中都扮演着非常重要的角色,它们保证了交易的安全性、完整性和匿名性,同时也确保了区块链网络的去中心化和不可篡改性。
同时,由于区块链中的数据是以区块的形式不断增长的,这些加密算法还被用于创建区块头和区块间的链接,进一步提高了区块链的性能和安全性。
区块链中的哈希值是什么
区块链中的哈希值是将任意长度的输入字符串转换为密码并进行固定输出的过程。哈希值不是一个“密码”,不能通过解密哈希来检索原始数据,它是一个单向的加密函数。
在区块链中,每个块都有前一个块的哈希值。当更改当前块中的任何数据时,块的哈希值将被更改,这将影响前一个块,因为它有前一个块的地址。例如如果只有两个块,一个是当前块,一个是父块。当前块将拥有父块的地址,如果需要更改当前块中的数据,还需要更改父块。
一个加密哈希函数需要具备以下几个关键的特性才能被认为是有用的
1、每个哈希值都是不同的。
2、对于相同的消息,总是生成相同的哈希值。
3、不可能根据哈希值来决定输入。
4、即使对输入的整个哈希值做一个小的更改也会被更改。
区块链技术中的哈希算法是什么
1.1.简介
计算机行业从业者对哈希这个词应该非常熟悉,哈希能够实现数据从一个维度向另一个维度的映射,通常使用哈希函数实现这种映射。通常业界使用y= hash(x)的方式进行表示,该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中哈希函数特性:
函数参数为string类型;
固定大小输出;
计算高效;
collision-free即冲突概率小:x!= y=> hash(x)!= hash(y)
隐藏原始信息:例如区块链中各个节点之间对交易的验证只需要验证交易的信息熵,而不需要对原始信息进行比对,节点间不需要传输交易的原始数据只传输交易的哈希即可,常见算法有SHA系列和MD5等算法
1.2.哈希的用法
哈希在区块链中用处广泛,其一我们称之为哈希指针(Hash Pointer)
哈希指针是指该变量的值是通过实际数据计算出来的且指向实际的数据所在位置,即其既可以表示实际数据内容又可以表示实际数据的存储位置。下图为Hash Pointer的示意图
HashPointer在区块链中主要有两处使用,第一个就是构建区块链数据结构。了解区块链的读者应该知道区块链数据结构由创世区块向后通过区块之间的指针进行连接,这个指针使用的就是图示的HashPointer.每个区块中都存储了前一个区块的HashPointer。这样的数据结构的好处在于后面区块可以查找前面所有区块中的信息且区块的HashPointer的计算包含了前面区块的信息从而一定程度上保证了区块链的不易篡改的特性。第二个用处在于构建Merkle Tree. Merkle Tree的各个节点使用HashPointer进行构建,关于区块链数据结构以及MerkleTree的内容我们在后续文章中进行进一步介绍。
哈希还在其他技术中有所应用例如:交易验证以及数字签名等等。
2.加密算法
2.1简述
加密简单而言就是通过一种算法手段将对原始信息进行转换,信息的接收者能够通过秘钥对密文进行解密从而得到原文的过程。按照加密方和解密方秘钥相同与否可以将加密算法大致分为三种子类型:
对称加密
对称加密的加密解密方使用相同的秘钥,这种方式的好处在于加解密的速度快但是秘钥的安全分发比较困难,常见对称加密算法有DES,AES,…
非对称加密
非对称加密体系也称为公钥体系,加解密时加密方拥有公钥和私钥,加密方可以将公钥发送给其他相关方,私钥严格自己保留。例如银行的颁发给个人用户的私钥就存储在个人的U盾里;非对称加密中可以通过私钥加密,他人能够使用公钥进行解密,反之亦然;非对称加密算法一般比较复杂执行时间相对对称加密较长;好处在于无秘钥分发问题。常见的其他非对称加密算法有RSA,ECC,区块链中主要使用ECC椭圆曲线算法。
对称加密与非对称加密的结合
这种方式将加密过程分为两个阶段,阶段一使用非对称加密进行秘钥的分发使得对方安全地得到对称加密的秘钥,阶段二使用对称加密对原文进行加解密。
2.2数字签名
数字签名又称之为公钥数字签名,是一种类似于写在纸上的物理签名。数字签名主要用于数据更改的签名者身份识别以及抗抵赖。数字签名包含三个重要特性:
只有自己可以签署自己的数字签名,但是他人可以验证签名是否是你签发;
数字签名需要和具体的数字文档绑定,就好比现实中你的签名应该和纸质媒介绑定;
数字签名不可伪造;
依赖非对称加密机制可以较容易实现上述三种特性。
首先,需要生成个人的公私钥对:
(sk, pk):= generateKeys(keysize),sk私钥用户自己保留,pk公钥可以分发给其他人
其次,可以通过sk对一个具体的message进行签名:
sig:= sign(sk, message)这样就得到了具体的签名sig
最后,拥有该签名公钥的一方能够进行签名的验证:
isValid:= verify(pk, message, sig)
在区块链体系中每一条数据交易都需要签名,在比特币的设计过程中直接将用户的公钥来表征用户的比特币地址。这样在用户发起转账等比特币交易时可以方便的进行用户交易的合法性验证。
2.3数字证书和认证中心
2.3.1数字证书(Digital Certificate)
数字证书又称“数字身份证”、“网络身份证”是经认证中心授权颁发并经认证中心数字签名的包含公开秘钥拥有者及公开秘钥相关信息的电子文件,可以用来判别数字证书拥有者身份。
数字证书包含:公钥、证书名称信息、签发机构对证书的数字签名以及匹配的私钥
证书可以存储在网络中的数据库中。用户可以利用网络彼此交换证书。当证书撤销后,签发此证书的CA仍保留此证书的副本,以备日后解决可能引起的纠纷。
2.3.2认证中心(Certificate Authority)
认证中心一般简称CA, CA一般是一个公认可信的第三方机构,其作用主要是为每个用户颁发一个独一无二的包含名称和公钥的数字证书。
2.4常见加密算法的对比
关于区块链技术中的哈希算法是什么的内容到此结束,希望对大家有所帮助。
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