各位老铁们,大家好,今天由我来为大家分享区块链中现代密码学,以及项链的区块链的相关问题知识,希望对大家有所帮助。如果可以帮助到大家,还望关注收藏下本站,您的支持是我们最大的动力,谢谢大家了哈,下面我们开始吧!
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区块链的分布式记账是什么意思
这个问题问的好,我举个例子吧,比如我在银行存了100元,这个存钱的数据只记录在银行的数据库,别人无法获取,即“中心式记账”。而区块链是是分布式记账,是一种新的信息记录技术,而且是“加密的”“分布式的”,数据不存在一个中心了,而是在全网的计算机上都存一次。比如我向你转了100元,我会向全网所有的计算机都喊一嗓子,大家一起记一下账,即“分布式记账”。
区块链中现代密码学
1983年- David Chaum描述的盲签
1997年- Adam Back发明的HashCash(工作证明制度的一个例子)
2001年- Ron Rivest,Adi Shamir和Yael Tauman向加密社区提出了环签名
2004年- Patrick P. Tsang和Victor K.提出使用环签名系统进行投票和电子现金;
2008年-由Satoshi Nakamoto出版的Bitcoin白皮书
2011年-比特币系统中的匿名分析,Fergal Reid和Martin Harrigan
2012-目的地址比特币匿名(CryptoNote中的一次性地址)。
安全多方计算起源于1982年姚期智的百万富翁问题。后来Oded Goldreich有比较细致系统的论述。
姚氏百万富翁问题是由华裔计算机科学家、图灵奖获得者姚启智教授首先提出的。该问题表述为:两个百万富翁Alice和Bob想知道他们两个谁更富有,但他们都不想让对方知道自己财富的任何信息。该问题有一些实际应用:假设Alice希望向Bob购买一些商品,但她愿意支付的最高金额为x元;Bob希望的最低卖出价为y元。Alice和Bob都非常希望知道x与y哪个大。如果x>y,他们都可以开始讨价还价;如果z<y,他们就不用浪费口舌。但他们都不想告诉对方自己的出价,以免自己在讨价还价中处于不利地位。
该方案用于对两个数进行比较,以确定哪一个较大。Alice知道一个整数i;Bob知道一个整数j, Alice与B0b希望知道究竟i>=j还是j>i,但都不想让对方知道自己的数。为简单起见,假设j与i的范围为[1,100】。Bob有一个公开密钥Eb和私有密钥Db。
安全多方计算(Secure Multi-Party Computation)的研究主要是针对无可信第三方的情况下,如何安全地计算一个约定函数的问题.安全多方计算在电子选举、电子投票、电子拍卖、秘密共享、门限签名等场景中有着重要的作用。
同态加密(Homomorphic Encryption)是很久以前密码学界就提出来的一个Open Problem。早在1978年,Ron Rivest, Leonard Adleman,以及Michael L. Dertouzos就以银行为应用背景提出了这个概念[RAD78]。对,你没有看错,Ron Rivest和Leonard Adleman分别就是著名的RSA算法中的R和A。
什么是同态加密?提出第一个构造出全同态加密(Fully Homomorphic Encryption)[Gen09]的Craig Gentry给出的直观定义最好:A way to delegate processing of your data, without giving away access to it.
这是什么意思呢?一般的加密方案关注的都是数据存储安全。即,我要给其他人发个加密的东西,或者要在计算机或者其他服务器上存一个东西,我要对数据进行加密后在发送或者存储。没有密钥的用户,不可能从加密结果中得到有关原始数据的任何信息。只有拥有密钥的用户才能够正确解密,得到原始的内容。我们注意到,这个过程中用户是不能对加密结果做任何操作的,只能进行存储、传输。对加密结果做任何操作,都将会导致错误的解密,甚至解密失败。
同态加密方案最有趣的地方在于,其关注的是数据处理安全。同态加密提供了一种对加密数据进行处理的功能。也就是说,其他人可以对加密数据进行处理,但是处理过程不会泄露任何原始内容。同时,拥有密钥的用户对处理过的数据进行解密后,得到的正好是处理后的结果。
有点抽象?我们举个实际生活中的例子。有个叫Alice的用户买到了一大块金子,她想让工人把这块金子打造成一个项链。但是工人在打造的过程中有可能会偷金子啊,毕竟就是一克金子也值很多钱的说…因此能不能有一种方法,让工人可以对金块进行加工(delegate processing of your data),但是不能得到任何金子(without giving away access to it)?当然有办法啦,Alice可以这么做:Alice将金子锁在一个密闭的盒子里面,这个盒子安装了一个手套。工人可以带着这个手套,对盒子内部的金子进行处理。但是盒子是锁着的,所以工人不仅拿不到金块,连处理过程中掉下的任何金子都拿不到。加工完成后。Alice拿回这个盒子,把锁打开,就得到了金子。
这里面的对应关系是:盒子:加密算法盒子上的锁:用户密钥将金块放在盒子里面并且用锁锁上:将数据用同态加密方案进行加密加工:应用同态特性,在无法取得数据的条件下直接对加密结果进行处理开锁:对结果进行解密,直接得到处理后的结果同态加密哪里能用?这几年不是提了个云计算的概念嘛。同态加密几乎就是为云计算而量身打造的!我们考虑下面的情景:一个用户想要处理一个数据,但是他的计算机计算能力较弱。这个用户可以使用云计算的概念,让云来帮助他进行处理而得到结果。但是如果直接将数据交给云,无法保证安全性啊!于是,他可以使用同态加密,然后让云来对加密数据进行直接处理,并将处理结果返回给他。这样一来:用户向云服务商付款,得到了处理的结果;云服务商挣到了费用,并在不知道用户数据的前提下正确处理了数据;
聚合签名由Boneh等人提出,主要是通过聚合多个签名为一个签名,来提高签名与验证的效率。要对多个用户的数据进行签名,聚合签名能够极大地降低签名计算复杂度。CL就是聚合签名。
零知识证明过程有两个参与方,一方叫证明者,一方叫验证者。证明者掌握着某个秘密,他想让验证者相信他掌握着秘密,但是又不想泄漏这个秘密给验证者。
双方按照一个协议,通过一系列交互,最终验证者会得出一个明确的结论,证明者是或不掌握这个秘密。
对于比特币的例子,一笔转帐交易合法与否,其实只要证明三件事:
发送的钱属于发送交易的人
发送者发送的金额等于接收者收到金额
发送者的钱确实被销毁了
整个证明过程中,矿工其实并不关心具体花掉了多少钱,发送者具体是谁,接受者具体是谁。矿工只关心系统的钱是不是守恒的。
zcash就是用这个思路实现了隐私交易。
零知识证明的三条性质对应:
(1)完备性。如果证明方和验证方都是诚实的,并遵循证明过程的每一步,进行正确的计算,那么这个证明一定是成功的,验证方一定能够接受证明方。
(2)合理性。没有人能够假冒证明方,使这个证明成功。
(3)零知识性。证明过程执行完之后,验证方只获得了“证明方拥有这个知识”这条信息,而没有获得关于这个知识本身的任何一点信息。
只有环成员,没有管理者,不需要环成员之间的合作,签名者利用自己的私钥和集合中其他成员的公钥就能独立的进行签名,不需要其他人的帮助,集合中的其他成员可能不知道自己被包含在了其中。
环签名可以被用作成一种泄露秘密的方式,例如,可以使用环形签名来提供来自“白宫高级官员”的匿名签名,而不会透露哪个官员签署了该消息。环签名适用于此应用程序,因为环签名的匿名性不能被撤销,并且因为用于环签名的组可以被即兴创建。
1)密钥生成。为环中每个成员产生一个密钥对(公钥PKi,私钥SKi)
2)签名。签名者用自己的私钥和任意n个环成员的公钥为消息m生成签名a
3)签名验证。签名者根据环签名和消息m,验证签名是否是环中成员所签。如果有效就接收,如果无效就丢弃。
群签名的一般流程
盲数字签名(Blind Signature)简称盲签名——是一种数字签名的方式,在消息内容被签名之前,对于签名者来说消息内容是不可见的。1982年大卫·乔姆首先提出了盲签名的概念。盲签名因为具有盲性这一特点,可以有效保护所签署消息的具体内容,所以在电子商务和电子选举等领域有着广泛的应用。
类比例子:对文件签名就是通过在信封里放一张复写纸,签名者在信封上签名时,他的签名便透过复写纸签到文件上。
所谓盲签名,就是先将隐蔽的文件放进信封里,而除去盲因子的过程就是打开这个信封,当文件在一个信封中时,任何人不能读它。对文件签名就是通过在信封里放一张复写纸,签名者在信封上签名时,他的签名便透过复写纸签到文件上。
一般来说,一个好的盲签名应该具有以下的性质:
不可伪造性。除了签名者本人外,任何人都不能以他的名义生成有效的盲签名。这是一条最基本的性质。
不可抵赖性。签名者一旦签署了某个消息,他无法否认自己对消息的签名。
盲性。签名者虽然对某个消息进行了签名,但他不可能得到消息的具体内容。
不可跟踪性。一旦消息的签名公开后,签名者不能确定自己何时签署的这条消息。
满足上面几条性质的盲签名,被认为是安全的。这四条性质既是我们设计盲签名所应遵循的标准,又是我们判断盲签名性能优劣的根据。
另外,方案的可操作性和实现的效率也是我们设计盲签名时必须考虑的重要
因素。一个盲签名的可操作性和实现速度取决于以下几个方面:
1,密钥的长度;
2,盲签名的长度;
3,盲签名的算法和验证算法。
盲签名具体步骤
1,接收者首先将待签数据进行盲变换,把变换后的盲数据发给签名者。
2,经签名者签名后再发给接收者。
3,接收者对签名再作去盲变换,得出的便是签名者对原数据的盲签名。
4,这样便满足了条件①。要满足条件②,必须使签名者事后看到盲签名时不能与盲数据联系起来,这通常是依靠某种协议来实现的。
贝壳货币:最成功的古代区块链经济试验
本账号系新闻&网易号「”各有态度”签约账号当代区块链的概念出现刚刚超过10年,但类似尝试却在悠久的过去就有了案例。何况从一开始起,这类机制就与货币经济息息相关。或许你会觉得贝壳原始落伍,但它作为货币的历史却在很多地区盛行到19世纪。哪怕是在互联网移动支付流行的今日,依然有国家将其作为认可的法定货币。 1原始的分布式记账贝壳是已知最早的货币贝壳作为货币的历史,已经模糊而不可考。但在人类社会进入金属钱币之前,贝壳就已满布五大洲的各个人群。在洲际流动并不方便的年代,贝壳就具有如此强大的支付影响力,可见其在原始人类心中存在极大的价值和存在感。由于早期人类没有轮子和马匹等交通技术,所以行船就成为移动和运输的最佳选择。加之江河湖海的水产较为丰富,也容易吸引大量的人口前来捕捞。其中,贝类又因为没有什么逃跑能力,更容易沦为唾手可得的充饥口粮。相应的,以贝壳为原料的早期艺术品也流行起来。最初的项链、手环、耳环或吊坠,大都以贝壳作为原料,并逐渐拥有了交换价值。新石器时代的经济发展催生了交易介质需求随着人类社群的数量增涨,早期农业和牧业的发展都催生出大量剩余产品。因此,不同地域内的交换行为就开始出现。但大部分农牧产出都只有很短的保质期,也不方便交换者大量携带,迫使人类必然寻求一种相对稳定而丰富的交易介质。已经有稳定产量的贝壳就顺势而为,成了人类历史上的首种货币。超出很多人的固有认知,贝壳货币从一开始就具备后来的分布式记账特点。虽然很多人会以今天的国家货币做个对比,但贝壳交易实际上并没有明确的中心化理念。每个沿海或河畔部落,都可以到水边「”挖矿”,然后自行加工为相对整齐的形式。唯一的行业标准,就是需要以贝类的壳为介质,而不是其他生物的残骸。纵然有美洲内陆居民突发奇想,创造出形式类似的蜗牛壳币,但也不能继续逾越出这个范畴。在河边寻觅贝壳就是一种原始「”挖矿”至于非常要紧的具体价值,则完全取决于交易双方的协商结果。也就是说,不仅贝壳的购买力会随着物资多寡而起伏,本身的价格也在流通过程中有诸多变数。一个生活在内陆的居民,可能出于投机而换得大量贝壳,转眼就发现其价格因各种不可抗因素而下跌。这主要是因为贝壳作为货币,缺乏近现代金融产品所必需的准备金制度。贝类生物的产量,完全可能因自然因素而忽高忽低。人们也拿不出具有稳定价值的可靠产品,作为己方贝壳币的背书。因此,贝壳就属于典型的野蛮生长阶段,与后世的早期区块链有诸多类同之处。贝壳作为货币的价值上下浮动非常剧烈 2面临贵金属挑战克里特岛的米诺斯早期铜币一旦人类社会进入铜器时代,贝壳货币的局限性就暴露无遗。大宗商品交易的诞生,更让商人和管理者都对无背书的贝壳忍无可忍。于是,最初的贵金属货币便孕育而生。起初,作为重要战略资源的铜矿,就是价值极高的支付手段。考古学家在克里特岛,就发现有米诺斯文明铸造的原始铜币。其原料则来自盛产铜矿的塞浦路斯,显得非常具有国际化水准。当然,贵金属的引入,从不意味着贝壳作为货币的历史结束。人们在大范围的跨区域贸易时,自然是首选高净值的金银铜铁,提升购买力与运输便捷。但在特定社区内部,贝壳仍旧是约定俗成的日常支付手段。尤其是在非沿海地带,贝壳的价值反而随着滨海挖矿者的减少而反向提升。所以,直到马匹育种技术发展起来,贝壳币的流通领域才进一步受到压缩。由于从一开始就具有区块链属性,贝壳币完全有能力在原产地的辐射范围内保持意义。因为只要有使用人群的首肯,哪怕是游戏币也可以具有完备的金钱能力。公元前15-9世纪的商周贝壳货币不过,随着交通技术发展与国际贸易的距离拉长,贝壳币还是逐步在多个区域被淘汰出去。首先是在商品经济最发达的东地中海地区,然后是与之密切联系的叙利亚、两河流域和埃及。大量金银的开采和流通,更是让铜钱的价值迅速下跌,并在日常生活中挤压掉贝壳的最后阵地。公元前7-6世纪,小亚细亚半岛西部的吕底亚人,就铸造出革命性的圆形金银货币。在200年的时间里,这种形式就受到一致认可,并迅速在希腊和腓尼基这两大人群中普及。再通过他们的传递,遍布地中海世界、埃及、黑海流域和美索不达米亚。当波斯大军从更东面的山区西进,也立刻接过了这套金融铸币体系。到公元前5世纪后,成色稳定的银币已成为帝国收税的主要对象。波斯人也利用各种手段,在自己的府库内堆积大量贵金属储备,作为随时可以发行钱币的准备金。尽管这种流程还非常粗糙原始,但已具有后世千年的金融操作规范。公元前7-6世纪的吕底亚金币公元前6-5世纪的雅典银币公元前6世纪的波斯帝国银币即便是在金银流通不多的地方,仅仅靠铜钱价值的走低,就足以普及金属货币。例如印度地区,至少在阿育王的孔雀帝国时代,就发行了具有本地特色的方形银币。但在帝国控制力薄弱的边区,贝壳还是作为小群体的价值承载而继续使用。当希腊化时代的地中海商人不断杨帆而来,西部沿海货币体系彻底进行了升级。但在沼泽密布而外人较少触及的孟加拉湾,贝壳还是承担货币职能到19世纪。期间,他们会与贵金属、香料或其他大宗商品一起,成为灵活多样的交易支付手段。至于非常不道德的奴隶,也是这个巨大市场的流通资源。在更为偏远的东亚,金属货币也在周朝时期出现。但与此同时,贝壳作为民间货币的现象也始终继续。类似地中海与西亚的币值升级进程,也在这里又重新上演了一遍。早期的铜币因价值很高,所以体积较大而无需携带太多。但随着铜矿增加与少量金银输入,铜币就逐渐缩小而挤占贝壳市场。但由于对外交流管道过窄,以及大量的铜被优先由于武器制造,让贝壳的使用持续到很晚。秦始皇钦定的圆形方孔钱,就是币值升级的关键性步骤。使用绳索串联的大把铜钱,几乎与上古先民的贝壳项链是如出一辙。虽然秦国始终没有淘汰贝壳货币,但这个选择的影响去一直持续到19世纪的清朝。公元前4世纪的孔雀帝国银币战国时期的七雄铜币秦始皇选择了圆形方孔钱但也没能淘汰贝壳中世纪末期,有限的贵金属产量已面临无法支撑经济总量发展的需要。大航海时代的原始动力,即是欧洲王室、贵族与商人阶层的联合寻宝活动。他们也很快在大西洋的两岸,发现了大片使用贝壳货币的原始经济体。登陆西非的葡萄牙人就意识到,几内亚湾沿岸的部族都以贝壳为支付手段。哪怕是经济最为发达的南撒哈拉王国,也会同意接纳***人捎去的贝壳。尽管黄金、武器和食盐都有流通属性,但重量和普及度都不如贝壳来的广泛。于是,在早期的商站堡垒内,都会安排1名专业的雇员负责清洗贝壳。然后汇同欧洲运来的武器或奢侈品,换得当地人的黄金和奴隶。正在西非使用贝壳的***商人葡萄牙人用贝壳等手段换来不少西非金 17世纪的西北欧殖民者,同样发现北美的印第安人喜欢使用贝壳作为货币。尽管与世隔绝将近万年,但他们也形成了类似分布式记账的特色经济体。至于先前已被西班牙人征服的南美,则因为秘鲁银矿的大量开采而首先消灭了贝壳支付。但北美的贝壳经济,则至少持续到了18世纪。在印第安经济圈的成员认可欧洲金银之前,他们都在严格保护自己的贝壳货币体制,并因此而贡献出大量昂贵的皮毛。北美的印第安人也继续使用贝壳作为货币 3近代世界的终极压力西非等地的贝壳货币坚持到了19世纪读者看到这里,或许觉得贝壳货币的生存能力非常强大。纵观历史,我们也不难发现其对特定地方保持独立经济区有很大意义。但基于前文所说的无准备金等原因,贝壳始终在贵金属面前容易落入下风。这些缺陷,同样也是21世纪早期区块链货币所具有的硬伤。依然以长期坚持贝壳交易的非洲为例。在15-19世纪之间,当地黑人王国的经济策略在于有限接触、输出不可替代商品,并严格***欧洲商团进入内地市场。当然,他们其实也少不了白人输入的武器和其他商品,但大体上能维持这种平衡。不过,随着更强大的不列颠帝国势力降临,过去应付***、葡萄牙与荷兰商人的办法都逐渐失去效果。西非已经成为跨大西洋多边贸易的组成部分英国人只要愿意随时可以运来大量贝壳英国人在大西洋地区获得优势之后,就不断通过加纳的黄金海岸等地影响西非。不列颠海权的巨大运力优势,让他们只要愿意就可以随时运来几顿的贝壳作为交易。这个重量无疑远超中世纪的***驼队和后来的早期冒险家船队。因此,无论本地土作坊的打磨技术如何精湛,都会在技术层面败下阵来。其次,当欧美各国禁止黑奴贸易,沿海部落的特色商品优势也荡然无存。于是,原本平衡的贸易就突然走向了不对等状态。于是,贝壳货币在短时间内被迅速击垮。残存的手艺人也只能将「”铸币技能”变成风俗旅游项目,并持续到今天为止。在北美,贝壳币的溃败则更加毫无悬念。早在英法两国的殖民地期间,就有大量土人放弃原先的传统,尝试融入国际世界。也就是,贝壳币在短时间内就从沿海消失,退化为不同部落间贸易的保留项目。时间一场,所有人都觉得其价值太低,促使贝壳继续退化为易洛魁等保守部族的内部货币。最后,随着13州独立而生的美国建立,西进运动也将原始的区块链遗孤给彻底取代。黑奴贸易的废止让西非本地失去了优势商品贝壳加工业终究从货币变成工艺品截止2019年4月的全球货币交易占比此后,基于金本位的全球货币体系逐渐蔓延,贵金属的价值也遭遇削弱,居于底端的贝壳就能没有翻身机会。不过,在今日的巴布亚新几内亚,贝壳依然是新不列颠省东部的法定货币。但其象征意义,显然是远超过实际价值。但你不得不承认,作为第一种正式货币的贝壳,的确有着超乎寻常的顽强生命力。今人反观这段前后超过5000年的历史,就能非常清楚类区块链技术的种种优劣。高净值的野蛮生长阶段,中在利益之外也包裹着大量风险。去中心化的思维运用,却是其永远吸引人瞩目的核心竞争力。但任何货币都离不开价值背书,这也是今日各国都会设有央行的最重要原因。欢迎关注网易号:冷炮历史特别声明:本文为网易自媒体平台「”网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点。网易仅提供信息发布平台。
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