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【党员悦读】解析区块链中的核心技术哈希算法

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发表时间:2019-11-30 09:59作者:崔利民来源:晋城党史网

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链的关键技术组成主要为:P2P网络协议、共识机制、密码学技术、账户与存储模型。而这些技术中,又以哈希(Hash)算法最为核心 。


一、区块链中的核心技术哈希(Hash)算法


哈希算法是区块链中用的最多的一种算法,它被广泛的使用在构建区块和确认交易的完整性上。

它是一类数学函数算法,又被称为散列算法,需具备三个基本特性:

其输入可为任意大小的字符串。

它产生固定大小的输出。

它能进行有效计算,也就是能在合理的时间内就能算出输出值,

如果要求哈希算法达到密码学安全的话,我们还要求它具备以下三个附加特性:

碰撞阻力。是指对于两个不同的输入,必须产生两个不同的输出。如果对于两个不同的输入产生了相同的输出,那么就说明不具备碰撞阻力,或是弱碰撞阻力。

隐秘性。也被称为不可逆性,是指 y = HASH(x)中,通过输入值x,可以计算出输出值y,但是无法通过y值去反推计算出x值。为了保证不可逆,就得让x的取值来自一个非常广泛的集合,使之很难通过计算反推出x值。

谜题友好。这个特性可以理解为,谜题是公平友好的,例如算法中 y = HASH(x),如果已知y值,想去得到x值,那就必须暴力枚举,不断的尝试才能做到,并且没有比这更好的办法,没有捷径。


二、https加密解析


https加密主要作用有三个:一是通过证书等信息确认网站的真实性;二是建立加密的信息通道;三是数据内容的完整性。https向来是非常安全的。这是因为https证书属于SSL证书,运用了非常安全的加密计算方法。https的加密原理是公开密钥加密使用一对非对称的密钥。一把叫做私钥,另一把叫做公钥,前者是只有自己能够使用的不能外传的,而公钥则可以随意发布,任何人都可以获得。公钥加密的话,对于信息的加密性是非常有保障的,而且对方收到被加密的信息后,再使用自己的私钥进行解密。对称加密。有流式、分组两种,加密和解密都是使用的同一个密钥。例如:DES、AES-GCM、ChaCha20-Poly1305等。非对称加密。加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的,分别称为:公钥、私钥,公钥和算法都是公开的,私钥是保密的。非对称加密算法性能较低,但是安全性超强,由于其加密特性,非对称加密算法能加密的数据长度也是有限的。例如:RSA、DSA、ECDSA、 DH、ECDHE。


三、https加密与哈希算法的关系


将任意长度的信息转换为较短的固定长度的值,通常其长度要比信息小得多,且算法不可逆。例如:MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256 等。数字签名就是在信息的后面再加上一段内容(信息经过hash后的值),可以证明信息没有被修改过。hash值一般都会加密后(也就是签名)再和信息一起发送,以保证这个hash值不被修改。通过这样,就完全不需要担心泄露了,也不必担心密钥被攻击者窃听而盗走。所以这就是https加密的相关过程了,可见https加密的安全性是非常高的。https加密最大的作用就是保证了网站的数据传输的安全性。从而能够保证网站使用者的隐私,因此来使得网站的安全性大大提高。在https的安全加密之下,能够做到向服务器传输的数据如用户名,密码等都是经过加密的,无法被窃取和篡改。


哈希算法是区块链中保证交易信息不被篡改的密码机制,是区块链中三大核心最为核心的技术,其核心价值在于通过网络技术实现交易活动的点对点、去中心化、记录信息不可篡改的目的。