Введение в технологию Блокчейн

на главную - закладки

Жанры

Поделиться:

Введение в технологию Блокчейн

Шрифт:

Введение в криптографию и криптовалюты

Начнем мы свое обсуждение с криптографических хеш-функций. Мы поговорим о том, что они собой представляют, и каковы их свойства. А потом мы обсудим их приложения.

Итак, криптографическая хэш-функция является математической функцией. И она обладает рядом свойств.

Прежде всего, хеш-функция

может принимать любую строку любого размера как входной параметр. И хеш-функция производит вывод строки фиксированного размера, мы будем использовать 256 бит, потому что это делает биткойн.

И хеш-функция должна быть эффективно вычисляемой, обрабатывая заданную строку за разумный промежуток времени.

Также хэш-функция должна быть криптографически безопасна.

В частности, функция не должна иметь коллизий или конфликтов, она должна иметь свойство скрытия, и она должна быть головоломкой.

Первое свойство, которое нам нужно иметь для криптографической хеш-функции это то, что она не содержит конфликтов.

И это означает, что нельзя найти две разные строки с одинаковой хэш-функцией.

Теоретически коллизии существуют, так как на вход вы берете строку любой длины, а на выходе получаете строку 256 бит.

Вопрос в том, могут ли эти коллизии быть найденными обычными людьми, использующими обычные компьютеры?

С точки зрения вероятности, если взять 2 в 130 степени случайно выбранных входных строк, то с вероятностью 99.8 %, по крайней мере, две из них будут конфликтовать, независимо от используемой хэш функции.

Но, конечно, проблема в том, что вы должны вычислить хэш функцию 2 в 130 степени раз.

И это, конечно, астрономическое число.

Не существует хеш функции, для которой было бы доказано, что она свободна от конфликтов.

Просто эти конфликты трудно найти, и мы принимаем то, что мы используем хэш функцию, свободную от конфликтов.

Если мы можем предположить, что у нас есть хеш-функция, свободная от коллизий, тогда мы можем использовать результаты этой хэш-функции как дайджест сообщений.

И я имею в виду следующее.

Если мы знаем, что x и y имеют одинаковый хеш, тогда можно с уверенностью предположить, что x и y одинаковы. И это позволяет нам использовать хэши как своего рода дайджест сообщений.

Предположим, например, что у нас есть большой файл.

И мы хотели бы уметь распознавать, будет ли другой файл таким же, как этот файл.

Один из способов сделать это, это сохранить весь большой файл. И затем, когда мы получим другой файл, просто сравнить их.

Но поскольку у нас есть хэш функция и хэши файлов, которые, как мы считаем, свободны от конфликтов, более эффективно просто запомнить хэш исходного файла.

Затем, если кто-то показывает нам новый файл и утверждает, что это то же самое, мы можем вычислить хэш этого нового файла и сравнить хеши.

Если хеши одинаковы, мы делаем вывод, что файлы одинаковые.

И это дает нам

очень эффективный способ запомнить то, что мы видели раньше, так как хэш невелик, это всего лишь 256 бит, в то время как исходный файл может быть очень большим.

Второе свойство, которое мы хотим от хэш-функции, состоит в том, что она является скрывающей.

Если у нас есть результат хэш-функции, тогда нет никакого способа определить, что из себя представляет вход хэш функции.

Это работает, когда вход хэш функции представляет собой огромный набор различных вариантов, так что нельзя простым перебором, вычисляя хэши, найти соответствие хэша и определенного входа.

Если же у нас набор входных значений небольшой, мы можем решить эту проблему с помощью соединения нашего входного значения со значением, которое было выбрано из очень большого набора значений.

Таким образом, хэш функция H (r | x) означает взять все биты r и поместить после них все биты x.

Если r – случайное значение, выбранное из широкого распределения, то, учитывая H (r | x), невозможно найти x.

Таким образом хэш r соединенного с x, будет скрывать x.

Теперь давайте посмотрим на применение этого скрывающего свойства.

Предположим, что мы берем число, заворачиваем его в конверт, и помещаем его на стол, где каждый может увидеть конверт. Но пока вы не открыли конверт, это число является секретом.

Позже вы можете открыть конверт и выдать значение.

Мы хотим сделать это в цифровом смысле. Например, вы можете передать сообщение.

И эта передача выдаст два значения, com и key.

Подумайте о com как о конверте, который вы собираетесь положить на стол, и ключе как о секретном ключе для разблокировки конверта.

Затем вы позволяете кому-то проверять, учитывая com, key и сообщение, что этот конверт, ключ и сообщение действительно идут вместе.

И эта проверка вернет истину или ложь.

Мы помещаем сообщение в конверт и передаем сообщение.

И эта передача возвращает конверт и ключ, а затем мы публикуем конверт.

Позже, чтобы открыть конверт, мы должны опубликовать ключ.

И тогда кто-то может использовать этот конверт, ключ и сообщение, чтобы проверить валидность открытия конверта.

Таким образом невозможно будет подменить сообщение в конверте.

Чтобы реализовать эту схему, мы генерируем случайное значение 256 бит и назовем его ключом.

И тогда мы вернем хэш ключа, соединенного с сообщением.

Затем, кто-то может проверить целостность сообщения, вычислив хэш ключа и сообщения и сравнив это значение с переданным значением com.

сom – это хэш ключа, соединенного с msg.

И если есть этот хэш, по нему невозможно узнать само сообщение.

Комментарии:
Популярные книги

Имя нам Легион. Том 7

Дорничев Дмитрий
7. Меж двух миров
Фантастика:
боевая фантастика
рпг
аниме
5.00
рейтинг книги
Имя нам Легион. Том 7

Девочка-яд

Коэн Даша
2. Молодые, горячие, влюбленные
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Девочка-яд

Повелитель механического легиона. Том V

Лисицин Евгений
5. Повелитель механического легиона
Фантастика:
технофэнтези
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Повелитель механического легиона. Том V

Энфис 5

Кронос Александр
5. Эрра
Фантастика:
героическая фантастика
рпг
аниме
5.00
рейтинг книги
Энфис 5

Последний Паладин. Том 4

Саваровский Роман
4. Путь Паладина
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Последний Паладин. Том 4

Кодекс Охотника. Книга IX

Винокуров Юрий
9. Кодекс Охотника
Фантастика:
боевая фантастика
городское фэнтези
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Кодекс Охотника. Книга IX

Черный Маг Императора 7 (CИ)

Герда Александр
7. Черный маг императора
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Черный Маг Императора 7 (CИ)

Повелитель механического легиона. Том VII

Лисицин Евгений
7. Повелитель механического легиона
Фантастика:
технофэнтези
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Повелитель механического легиона. Том VII

Пустоцвет

Зика Натаэль
Любовные романы:
современные любовные романы
7.73
рейтинг книги
Пустоцвет

Небо для Беса

Рам Янка
3. Самбисты
Любовные романы:
современные любовные романы
5.25
рейтинг книги
Небо для Беса

Стрелок

Астахов Евгений Евгеньевич
5. Сопряжение
Фантастика:
боевая фантастика
постапокалипсис
рпг
5.00
рейтинг книги
Стрелок

Имя нам Легион. Том 6

Дорничев Дмитрий
6. Меж двух миров
Фантастика:
боевая фантастика
рпг
аниме
5.00
рейтинг книги
Имя нам Легион. Том 6

Кодекс Крови. Книга VIII

Борзых М.
8. РОС: Кодекс Крови
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Кодекс Крови. Книга VIII

Кротовский, сколько можно?

Парсиев Дмитрий
5. РОС: Изнанка Империи
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Кротовский, сколько можно?