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区块链技术与密码学:对称加密与非对称加密技术

区块链技术采用了密码学的加密算法,常用的算法主要有:对称加密算法与非对称加密算法

一、区块链加密算法:对称加密算法图解

相同的密码用来加密和解密报文

M 表示明文、C 表示密文、K 表示密钥、E 表示加密函数、D 表示解密函数

区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术

流加密(stream cipher)加密和解密双方使用相同伪随机加密数据流(即密钥),一般都是逐位异或或者随机置换数据内容,常见的流加密算法如RC4。流加密中,密钥的长度和明文的长度是一致的。假设明文的长度是n 比特,那么密钥也为n比特,可选择的密钥数量为:2,因此暴力破解流密码是很难的。

分组加密(block cipher)也叫块加密,将明文分成多个等长的模块(block),使用确定的算法和对称密钥对每组分别加密解密。

二、区块链加密算法:非对称加密算法图解:

密码配送问题,解决办法:

事先共享、密钥分配中心、Diffie – Hellman 密码交换、公钥密码

区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术

密钥对、公钥、私钥

公钥加密,私钥解开;公钥认证问题;速度只有对称加密几百分之一

区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术

常用非对称加密算法

RSA 加密算法公钥:(E, N)私钥:(D,N)加密过程:密文 = 明文^E mod N解密过程:明文 = 密文^D mod N

区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术
区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术

ECC 椭圆曲线算法

包含三部分公钥密码数字签名密钥交换

区块链与密码学:对称加密与非对称加密技术

椭圆曲线定义y^2 = ax^3 + bx^2 + cx + d

Secp256k1:a=1, b=0, c=0, d=7y^2 = x^3 + 7

密钥短强度高

基于这些运算规则,给定椭圆曲线上一个点 G,我们就可以求出 2G,3G 等点坐标

当给定点G,已知 x 求 xG 不难已知 xG 求 x 非常难

区块链加密技术中,ECC 椭圆曲线算法是比较常用的算法,其中演变的情况较好,以上只是对区块链加密技术作简单介绍!

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