コーデックテクノロジーの基本的な有用性

ブロックチェーン暗号化アルゴリズムとは何ですか？

ブロックチェーン暗号化アルゴリズム（encryptionAlgorithm）

非対称暗号化アルゴリズムは、暗号化キーを使用してプレーンテキストファイルまたは元のデータを読み取れない微視テキストコード文字列に変換する関数です。 暗号化プロセスは、対応する復号化キーを保持することによってのみ不可逆的です。 暗号化された情報は通常のテキストに宣言できます。 暗号化により、個人データをパブリックネットワークの低いリスクを介して送信することができ、盗難からデータを保護し、第三者が読みます。

ブロックチェーンテクノロジーの中心的な利点は分散化であり、データ暗号化、タイミング、分散コンセンサス、経済的インセンティブ、調整、および集中信用協力を使用して、ノードが互いに信頼する必要がない分散システムで分散化することができます。 高コストの問題、非効率性、および中心の機関での定期的なデータストレージを解決するためのソリューションを提供します。

ブロックチェーンアプリケーションフィールドには、デジタル通貨、トークン、財務、摂取防止と信頼性、プライバシー保護、サプライチェーン、エンターテイメントなどが含まれます。 登録されており、ドメイン名業界に大きな影響を与えます。

デジタル署名アルゴリズム

デジタル署名アルゴリズムは、標準のデジタル署名のサブセットであり、デジタル署名としてのみ使用される特定の公共の主要アルゴリズムを表します。 キーはSHA-1のメッセージハッシュで実行されます：署名を確認するために、メッセージハッシュが再計算され、署名が公開キーを使用して宣言され、結果が比較されます。 略語はDSAです。

？

デジタル署名は、電子署名の特別な形式です。 現在まで、少なくとも20か国以上が欧州連合や米国を含む電子署名を認めるために法律を可決しました。 、2004 ..デジタル署名は、ISO標準7498-2で次のように定義されています。 「データユニットに添付されたデータ、またはデータユニットに行われたパスワード変換により、データユニットの受信者はソースとデータユニットのデータを確認できます。 偽造、模倣、変装の問題を解決するための検証方法を提供します。 暗号化理論の重要な枝。 従来の紙文書に手書き署名を置き換えるために電子文書に署名することが提案されているため、5つの機能が必要です。

（1）信頼できる署名。

（2）署名は偽造できません。

（3）署名は再利用できません。

（4）署名されたファイルを変更できません。

（5）署名は否定できません。

hash（hasash）アルゴリズム

ハッシュは、任意の長さ（pre -imageとも呼ばれる）の入力をハッシュアルゴリズムを介して固定長の出力に変換するため、出力はハッシュです価値。 この変換は、通常、ハッシュ値空間が入力空間よりも小さく、異なる入力が同じ出力にハッシュされる可能性がある圧縮マップですが、入力値を復元できません。 要するに、それは長いメッセージを固定長い消化メッセージに圧縮する関数です。 ハッシュアルゴリズム（ハッシュ）は、1回の暗号化システムであり、暗号化プロセスのみ、斬首プロセスのみを備えた、プレーンテキストから暗号文への不可逆的なマッピングです。 同時に、ハッシュ関数は任意の長さの入力を変更して固定長の出力を取得できます。 ハッシュ関数の1つのウェイ機能と出力データの長さの機能により、メッセージまたはデータを生成できます。

はビットコインブロックチェーンで表されます。 ここでは、SHA（SHA256（k））やRipemd160（SHA256（k））などの主要な作業やエンコードの証拠で二次ハッシュが数回使用されます。 このアプローチは、増加することです。 プロトコルについて明確にすることなく、作業負荷または亀裂の難しさを増やします。

ビットコインブロックチェーンで表されます。 これは、主に使用される2つの関数です。

2.Ripemd160、主にビットコインアドレスを作成するために使用されます。 以下の図1に示すように、ビットコインは公開キーのアドレスプロセスから作成されています。

学生AとBは、教室にコインを投げ、クリーニング、前面、クリーニング、並んでコインを投げ、Bクリーニング、これは問題ありません戦略で。 3それは推測です

は、Bがそれが正面または逆さまだったときに間違っていると推測したと言うことができます。

この問題を解決する方法は？ 最初にコインを複雑にしてから、Bを推測してみませんか？ この方法を試すことができます。

奇数はコインの前面を表し、任意の数も反対を表していると言います。 375という数字を考えると、258倍になり、Bの結果を96750に伝え、Aが375を鍵と考えていると宣言し、彼が保持しています。

次の決定を確認すると、嘘つき5月258年は彼が思う数字であり、375が重要であり、Aは依然として無敵です。 最初にBキーを伝えたらどうしますか？ bは、機密性の効果を失う元の数値を直接計算できます。

この種の装飾方法は、装飾の方法が明らかに機能しないことを知っているので、暗号化方法がまだ回復できないことを知った後、元のテキストを復元できない方法ですか？

明らかに、暗号化プロセス中に不可逆的な操作を追加しても構いません。 新しい暗号化方法の設計：

数字が375であると考えると、暗号化：

bは120943を取得しますが、120943に基づいて375キーを計算することはできません。 /p>

bが嘘かどうかを確認したい場合：

最終的にコインを投げることができます

この暗号化方法情報の一部は、ハッシュアルゴリズムとも呼ばれる「One Direction」暗号化 "と呼ばれます。 したがって、A。

を見つけることは困難です。

暗号化のハッシュ関数には、衝突抵抗と前例のないスペースがあり、衝突が存在する必要があります。

クラスA、見たときはあまり幸せにならないでください。 計算する時間が必要なので、それはあなたのものです。 なぜそれを言ったのですか？

誕生日のパラドックスによると、2130+1の入力がランダムに選択されている場合、少なくとも1つの衝突入力が見つかる可能性が99.8％あります。 次に、ハッシュ256の長さのハッシュ関数の場合、衝突ペアを見つけるために平均2128ハッシュ計算が必要です。 コンピューターが1秒あたり10,000ハッシュを実行すると、ハッシュ2,128の計算を完了するには約1、027年かかります。

クラスA、不正行為について考えないでください、あなたは長い間生きていないかもしれません。 もちろん、コンピューターのコンピューティング能力が増加している場合は、そうかもしれません。

では、他にどのような用途が整合性ですか？

情報の整合性を確認するために使用されます。 これは、配信プロセス中に情報が中断されない場合、ハッシュ計算を実行することで得られるハッシュの値が元のハッシュ値とは異なるためです。

したがって、ブロックチェーンでは、ハッシュ機能抵抗抵抗を使用してブロックの完全性とトランザクションを確認できます。

ハッシュ値は無数の平文に対応するため、理論ではどちらを知らないか。 結果4+5 = 9および2+7 = 9と同様に、入力した結果は9であることがわかりますが、入力した数字の数を知っていますか？

メッセージmが導入され、ハッシュH（r || m）の値に基づいてランダムなプレフィックスが導入されている場合、ハッシュ関数値の非表示を表すMメッセージを回復することは困難ですmメッセージ。

したがって、結果に基づいて元のデータを逆転させたい場合は、わらの中に針が見つかる可能性は低いです。

距離は、特別なニーズを満たすハッシュ値を生成するための簡単な方法の欠如を参照するのが困難です。 それはどういう意味ですか？ 数回の0で開始するためにハッシュ収率が必要な場合、最初の3ビットでハッシュ値と最初の6ビットでハッシュ値と最初の6ビットでハッシュ値が必要です。 特定の量の関係にあります。

これはどのように使用できますか？ ブロックチェーンでは、コンセンサスアルゴリズムでの研究の証拠として使用できます。

これは、主にハッシュ関数の3つの重要な特性、つまり衝突抵抗、元の不可逆的なイメージ、および問題のおもてなしについて説明しています。

これらの重要な特性、ブロック、ブロックチェーンのトランザクションの整合性の検証などの関数、コンセンサスアルゴリズム作業の証明、およびハッシュ関数を使用してその他が実装されます。

[1]デジタル通貨から信用協会へ[M]。 、2016.6

ブロックチェーンテクノロジーの6つのコアアルゴリズム

ブロックチェーンコアアルゴリズム：ビザンチン協定

byzantineストーリーそれはこれを言うかもしれません：ビザンチン帝国には大きな富があり、10人の隣人が長い間存在していましたが、ビザンチンの壁は石のように高くて固体に立っており、隣人が攻撃することに成功していません。 単一の隣人への侵入は失敗し、他の9人の隣人によって攻撃される可能性があります。 ビザンチン帝国は、近隣諸国の10諸国の半分の少なくとも半分が同時に攻撃しなければならないという強力な防衛能力を持っています。 ただし、1つまたは複数の近隣諸国自体が一緒に攻撃することに同意しているが、実際のプロセスに反逆罪がある場合、侵入者は排除される可能性があります。 したがって、各当事者は慎重に行動し、近隣諸国を信頼することを敢えてしません。 これはビザンチンの一般的な質問です。

この分散ネットワークでは、すべての将軍には、他の将軍とリアルタイムで同期したメッセージの元帳があります。 アカウントブックの各将軍の署名は、身元を確認できます。 一貫性のないメッセージがある場合は、どの将軍が一貫性がないかを調べることができます。 一貫性のないニュースにもかかわらず、彼らの半数以上が攻撃に同意している限り、少数派は多数派を遵守し、コンセンサスが達成されました。

したがって、分散システムでは、たとえ悪い人が何でもできます（プロトコル制限の対象ではありません）。 悪いことをするための間違ったノードとは異なります。 ただし、ほとんどの人が善良な人々である限り、上記のビザンチン契約では、分散型コンセンサス

2ブロックチェーンコアアルゴリズムを達成することが可能です。 10人の将軍のうち、同時にメッセージを開始したことは、システムの乱雑さを引き起こすことは避けられず、誰もが攻撃時間計画について話し合い、アクションと一致させることは困難です。 誰でも攻撃的なメッセージを起動できますが、誰がそれを送りますか？ ノードが統一攻撃メッセージを送信するとき、各ノードは署名して初心者からのメッセージを閉じてアイデンティティを確認する必要があります。

現在の観点から、非対称暗号化技術はこの署名の問題を完全に解決できます。 2つの異なるキーを使用した非対称暗号化アルゴリズムの暗号化と復号化。 一般に、パブリックキーとパーソナルキーはペアで表示されます。 秘密鍵を一致させるには、復号化する必要があります。

ブロックチェーンIIIコアアルゴリズム：エラートレランスの問題

このネットワークでは、メッセージが失われ、損傷し、遅延し、繰り返し送信される可能性があると仮定します。 。 さらに、ノードの動作は任意に任意にすることができます。 いつでもネットワークを結合して終了し、メッセージを削除したり、メッセージを作成したり、動作を停止したり、さまざまな人間または非人間の障害が発生する可能性があります。 当社のアルゴリズムは、安全性と可用性を含むコンセンサスノードからなるコンセンサスシステムに対するフォールトトレランスを提供し、ネットワーク環境に適しています。

ブロックチェーンコアアルゴリズム4：Paxosアルゴリズム（一貫性アルゴリズム）

Paxosアルゴリズムによって解決される問題は、分散システムが特定の値（解像度）と一致する方法です。 一般的なシナリオは分散データベースシステムにあります。 各ノードの初期状態が一貫しており、各ノードが同じ操作順序を実行すると、最終的には取得できます。 condent.status。 各ノードが同じコマンドの順序を実行するようにするには、各命令を実行するために「一貫したアルゴリズム」が各ノードで見られる命令が一貫していることを確認するために必要です。 一般的な一貫性アルゴリズムは、多くのシナリオで使用でき、分散コンピューティングの重要な問題です。 ノード通信には、メモリと共有メッセージの2つのモデルがあります。 Paxosアルゴリズムは、メッセンジャーモデルに基づいた一貫したアルゴリズムです。

ブロックチェーンコアアルゴリズム5：コンセンサスメカニズム

ブロックチェーンコンセンサスアルゴリズムには、主に作業の証拠と関心の証拠が含まれています。 たとえば、ビットコインをご覧ください。 新しい通貨採掘の場合、ブロックを生成するとき、すべての参加者はすべての参加者の承認を取得する必要があり、鉱夫はブロック内のすべてのデータのPOW作業の証明を取得する必要があります。 同時に、ネットワークの要件は平均で10分ごとに1つのブロックを生成することであるため、鉱山労働者は常にこの作業を調整することの難しさを観察する必要があります。

ブロックチェーンコアアルゴリズム6：分散ストレージ

分散ストレージは、ネットワークを介して各マシンのディスクスペースを使用し、仮想ストレージデバイスを形成するこれらのストレージソースを分配するデータストレージテクノロジーとデータとデータを配布するデータストレージテクノロジーです。 ネットワークのさまざまな角度に保存されています。 したがって、分散型ストレージテクノロジーは、各コンピューターに完全なデータを保存するのではなく、データをカットして異なるコンピューターに保存します。 100個の卵を保管するのと同じように、それらは同じバスケットに配置されていませんが、異なる場所で分離されています。 量は100個です。

1.1。 通常、業界はy = hash（x）を使用してそれを表現し、ハッシュ関数はx計算を実行してハッシュの値を計算します。

ブロックチェーンの関数ハッシュ関数：

関数サイズ出力。 小さな対立：x！ = y = hash（x）！ =ハッシュ（y）

トランザクションからですが、ブロックチェーンで広く使用されている元の情報を比較する必要はありません

ハッシュ。 実際のデータの位置、つまり、実際のデータコンテンツと実際のデータストレージの場所の両方を表すことができます。 次の図は、ハッシュポインターの概略図

ハッシュポインターが主にブロックチェーンで使用されています。 ブロックチェーンを理解している読者は、図に示すハッシュポインターを使用して、これらのブロック間の表示を通じて、ブロックチェーンデータ構造がインシデントブロックから戻って接続されていることを知っている必要があります。 このようなデータ構造の利点は、次のブロックが以前のすべてのブロックに関する情報を見つけることができることです。 ブロックハッシュポインター計算には以前のブロック情報が含まれているため、ブロックから特定のレベルまでの不公平な盗難の機能が保証されます。 2番目の目的は、Merkletreeを構築することです。

ハッシュは、トランザクション確認やデジタル署名などの他のテクノロジーでも使用されます。

2。 秘密の鍵を介して暗号文を復号化して元のテキストを取得します。 暗号化当事者と装飾党が同じ秘密の鍵を持っているかどうかに応じて、暗号化アルゴリズムは3つのサブタイプに分けることができます：

同じ秘密の鍵を使用して暗号化

暗号化。 、AES、。

非対称暗号化

非対称暗号化システムも公開キーシステムとも呼ばれます。 蒸留は他の関連当事者に公開鍵を送ることができ、プライベートキーはしっかりと維持されます。 たとえば、銀行が個々のユーザーに発行した秘密鍵は、シールドUシールドに保存されます。 一般に、より長い対称性暗号化を実装することはより複雑です。 利点は主な分布の問題です。 他の非対称暗号化アルゴリズムには、RSAとECCが含まれます。

対称性と非対称暗号化の組み合わせ

この方法では、暗号化プロセスを2つの段階に分割します。 対称性の秘密分泌のセキュリティを取得でき、元のテキストは、フェーズ2の対称暗号化を使用して暗号化および装飾されています。

2.2デジタル署名

デジタル署名（パブリックデジタル署名は、紙に書かれたものと同様の物理的な署名です。 デジタル署名は、主に署名者の導入とデータの変更に対する反refusalのために使用されます。 デジタル署名には3つの重要な機能が含まれています。

独自のデジタル署名に署名できますが、署名が発行されているかどうかを確認できます。

デジタル署名は、デジタルドキュメントの詳細に拘束される必要があります。

最初に、公共および個人のキーペアを作成する必要があります：

pk pkキーは他の人に配布できます

2番目に、SKを通じて特定のメッセージに署名できます：

sig：= sign（sk、message）このようにして、特定の署名sigを取得します

最後に、署名公開キーを持つパーティーは署名確認を実行できます：

isvalid：= confirm（pk、message、sig）

ブロックチェーンシステムの1つすべてのデータトランザクションには署名が必要であり、ユーザーの公開キーは、ユーザーのビットコインアドレスを表すために直接使用されます。 ビットコイン設計プロセス。 このようにして、ユーザートランザクションの信頼性は、ユーザーが転送などのビットコイントランザクションを開始するときに簡単に実行できます。

2.3デジタル証明書および認定センター

2.3.1デジタル証明書（デジタル証明書）

デジタル証明書は「デジタルIDカード」および「カードとしても知られていますネットワークID "これは、認定センターによって承認され、公開および公開の所有者に関連する情報を含む認証センターによってデジタル的に署名された電子ファイルであり、デジタル証明書所有者の身元を決定するために使用できます。

デジタル証明書には、公開キー、証明書名情報、証明書の撤退機関のデジタル署名、およびプライベートキー

証明書は、ネットワーク上のデータベースに保存できます。 ユーザーは、ネットワークを使用して互いに証明書を変更できます。 証明書がキ​​ャンセルされた後、証明書を発行するCAは、将来的に可能な紛争を解決するために証明書のコピーを保持しています。

2.3.2証明書センター

証明書センターは通常、caと呼ばれます。 すべてのユーザー。

2.4通常の暗号化アルゴリズムの比較

2。 ハッシュアルゴリズム、ゼロ知識証明、リング署名、およびブロックチェーンで使用されるその他の暗号化アルゴリズム：ブロックチェーンの基本技術、ハッシュ関数の本質は長さを持つことです。 （限定）データマップセットは、定義されたデータストリームセットにマッピングされます。 3ブロックチェーンの暗号化には、ブルームフィルター、ハッシュ機能、暗号化とデジタル証明書、デジタル署名、均一な暗号化、およびPKIシステムが含まれます。

4現代の暗号化の現在の古典的なアルゴリズムには、主にHasingアルゴリズム、対称暗号化、非対称暗号化、およびデジタル署名が含まれます。 3番目のタイプは分散ストレージです。 ブロックチェーンは、ネットワークネットワーク用の分散型台帳です。

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最初のタイプは、合意のメカニズムです。 ブロックチェーンシステムには中心がないため、データ処理に関する一致に到達するためにすべてのノードを導く定義済みのルールがあり、すべてのデータインタラクションは厳格なルールとコンセンサスに従って実行する必要があります。

2番目のタイプは暗号化技術です。

3番目のタイプは、分散型ストレージです。 従来の集中ストレージとは異なる分散ストレージの利点は、主に2つの側面に反映されています。 データ情報は各ノードに保存され、単一の障害点によって引き起こされるデータの損失を回避します。 履歴データ。

インテリジェント契約：インテリジェント契約により、第三者なしでは信頼の取引が可能になります。 透明性、信頼性、自動実行、および強制コンプライアンスの利点があります。 ブロックチェーンテクノロジーには、ユニークな発明を実現し、探索する無制限のビジョンを提供する多くのユニークな機能があります。