Cấp độ Hash/Hashrate và Công nghệ Blockchain: Tất tần tật từ A-Z

1.1. Giới thiệu

Các học viên ngành công nghiệp máy tính nên rất quen thuộc với từ băm. Hash có thể nhận ra ánh xạ dữ liệu từ chiều này sang chiều khác và ánh xạ này thường đạt được bằng cách sử dụng các hàm băm. Thông thường ngành công nghiệp sử dụng y = băm (x) để biểu diễn nó và hàm băm thực hiện hoạt động của x để tính giá trị băm y.

Các đặc điểm của hàm băm trong blockchain:

Đầu ra kích thước chức năng;

Tính toán hiệu quả;

Không có va chạm có nghĩa là xác suất xung đột là nhỏ: X! = Y = Hash (x)! Các nút cần truyền dữ liệu gốc của các giao dịch. Chỉ có hàm băm của các giao dịch được truyền đi. Các thuật toán phổ biến bao gồm SHA Series và MD5. 1.2. Việc sử dụng băm băm được sử dụng rộng rãi trong blockchain. Một trong số chúng được gọi là con trỏ băm (HashPulum). Hình dưới đây là một sơ đồ sơ đồ của Hashpulum

Hashpulum chủ yếu được sử dụng trong blockchain. Đầu tiên là xây dựng cấu trúc dữ liệu blockchain. Người đọc hiểu blockchain nên biết rằng cấu trúc dữ liệu blockchain được kết nối ngược bởi khối genesis thông qua các con trỏ giữa các khối. Con trỏ này sử dụng hashpulum được hiển thị trong sơ đồ. Mỗi khối lưu trữ hashpinter của khối trước. Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu như vậy là các khối tiếp theo có thể tìm kiếm thông tin trong tất cả các khối trước đó và tính toán hashpulum của khối chứa thông tin của các khối trước đó, do đó đảm bảo các đặc điểm giả mạo không công bằng của blockchain ở một mức độ nhất định. Mục đích thứ hai là xây dựng Merkletree. Các nút khác nhau của Merkletree được xây dựng bằng Hashpulum. Chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu cấu trúc dữ liệu blockchain và nội dung của Merkletree trong các bài viết tiếp theo.

Hash cũng được sử dụng trong các công nghệ khác như xác minh giao dịch và chữ ký kỹ thuật số.

2. Mô tả ngắn gọn về thuật toán mã hóa

2.1

Tóm lại, mã hóa là quá trình chuyển đổi thông tin ban đầu thông qua các phương tiện thuật toán và người nhận thông tin có thể giải mã mật mã thông qua khóa bí mật để có được văn bản gốc. Thuật toán mã hóa có thể được chia thành ba loại phụ theo liệu bên mã hóa và bên giải mã có cùng các khóa bí mật:

mã hóa đối xứng

Các bên mã hóa và giải mã của mã hóa đối xứng sử dụng cùng một khóa bí mật. Ưu điểm của phương pháp này là tốc độ mã hóa và giải mã nhanh, nhưng phân phối an toàn của khóa bí mật khó khăn hơn. Các thuật toán mã hóa đối xứng phổ biến bao gồm DES, AES,

Mã hóa không đối xứng

Hệ thống mã hóa không đối xứng còn được gọi là hệ thống khóa công khai. Khi mã hóa và giải mã, bên mã hóa có khóa công khai và khóa riêng. Bên mã hóa có thể gửi khóa công khai cho các bên có liên quan khác và khóa riêng được giữ lại hoàn toàn bởi chính nó. Ví dụ: khóa riêng do ngân hàng phát hành cho người dùng cá nhân được lưu trữ trong tấm chắn U cá nhân; Mã hóa không đối xứng có thể được mã hóa bởi khóa riêng và những người khác có thể sử dụng khóa công khai để giải mã và ngược lại; Các thuật toán mã hóa không đối xứng thường phức tạp hơn và có thời gian thực hiện lâu hơn so với mã hóa đối xứng; Ưu điểm là vấn đề không có chìa khóaphân bổ. Các thuật toán mã hóa không đối xứng phổ biến khác bao gồm RSA và ECC. Thuật toán đường cong elip ECC chủ yếu được sử dụng trong blockchain.

Sự kết hợp của mã hóa đối xứng và mã hóa không đối xứng

Phương pháp này chia quy trình mã hóa thành hai giai đoạn. Giai đoạn 1 sử dụng mã hóa không đối xứng để phân phối khóa để bên kia có thể thu được khóa mã hóa đối xứng một cách an toàn và Giai đoạn 2 sử dụng mã hóa đối xứng để mã hóa và giải mã văn bản gốc.

2.2 Chữ ký kỹ thuật số

Chữ ký kỹ thuật số, còn được gọi là chữ ký kỹ thuật số chính công cộng, là một chữ ký vật lý tương tự như một chữ viết trên giấy. Chữ ký kỹ thuật số chủ yếu được sử dụng để nhận dạng người ký và chống tái sử dụng để thay đổi dữ liệu. Chữ ký kỹ thuật số chứa ba tính năng quan trọng:

Chỉ bạn mới có thể ký chữ ký kỹ thuật số của riêng mình, nhưng các tính năng khác có thể xác minh xem chữ ký có được cấp bởi bạn hay không; Đặc điểm ở trên.

Đầu tiên, cần phải tạo một cặp khóa công khai và riêng tư cá nhân:

(sk, pk): = cersoateKeys (keysize), người dùng giữ lại khóa riêng của SK và có thể phân bổ Sig

Cuối cùng, bên sở hữu khóa công khai chữ ký có thể xác minh chữ ký:

isValid: = xác minh (pk, tin nhắn, sig)

trong hệ thống blockchain, mọi giao dịch dữ liệu cần được ký kết. Trong quá trình thiết kế Bitcoin, khóa công khai của người dùng được sử dụng trực tiếp để thể hiện địa chỉ Bitcoin của người dùng. Theo cách này, việc xác minh tính hợp pháp của các giao dịch người dùng có thể được thực hiện một cách thuận tiện khi người dùng bắt đầu các giao dịch bitcoin như chuyển khoản.

2.3 Trung tâm chứng nhận và chứng nhận kỹ thuật số

2.3.1 Chứng chỉ kỹ thuật số

Chứng chỉ kỹ thuật số, còn được gọi là "thẻ ID kỹ thuật số" và "thẻ ID mạng" là các tệp điện tử được ủy quyền bởi Trung tâm chứng nhận và được ký bởi Trung tâm chứng nhận có chứa thông tin liên quan đến chủ sở hữu khóa công khai. Chúng có thể được sử dụng để xác định danh tính của chủ sở hữu chứng chỉ kỹ thuật số.

Chứng chỉ kỹ thuật số bao gồm: khóa công khai, thông tin tên chứng chỉ, chữ ký số của cơ quan cấp giấy chứng nhận và các khóa riêng phù hợp với các chứng chỉ riêng

có thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu trên mạng. Người dùng có thể trao đổi chứng chỉ với nhau bằng mạng. Sau khi giấy chứng nhận bị thu hồi, CA đã cấp chứng chỉ vẫn giữ lại một bản sao của chứng chỉ để giải quyết các tranh chấp có thể trong tương lai.

2.3.2 Cơ quan chứng chỉ

Trung tâm chứng chỉ thường được gọi là ca. CA thường là một tổ chức bên thứ ba được công nhận và đáng tin cậy. Vai trò của nó chủ yếu là cấp một chứng chỉ kỹ thuật số duy nhất chứa tên và khóa công khai cho mỗi người dùng.

2.4 So sánh các thuật toán mã hóa phổ biến