2017-2018-2 20179215《密碼與安全新技術》第二週做業

20179215 2017-2018-2 《密碼與安全新技術》 第二週做業

課程：《密碼與安全新技術》

班級： 1792

姓名： 袁琳

學號：20179215

上課教師：謝四江

上課日期：2018年3月29日

必修/選修： 必修

學習內容總結

一.區塊鏈

1.比特幣

比特幣是一種由開源的P2P軟件產生的電子幣，數字幣，是一種網絡虛擬資產。比特幣也被譯爲「比特金」。

2.比特幣的特色

數字貨幣
不依託於任何國家或組織
經過P2P分佈式技術實現，無中心點
全部人都可自由的參與
總量有限，不可再生
自己機制開源，能夠被山寨

3.比特幣如何交易

每一位全部者（A）利用他的私鑰對前一次交易T1和下一位全部者（B）的公鑰（俗稱：地址）簽署一個隨機散列的數字簽名，A將此數據簽名製做爲交易單T2並將其（交易單T2)廣播全網，電子貨幣就發送給了下一位全部者。

要點：

1). 交易發起者的私鑰：私鑰爲我的所知，他人無從知曉。

2). 前一次交易：前一次交易數聽說明了該次交易的貨幣的來源（這部分貨幣是怎麼到當前發起人這裏來的）。

3). 下一位全部者的公鑰：即交易接收方的地址，此數聽說明了當前交易的目標是誰。

4). 數字簽名：發起方將前一次交易數據和接收方公鑰鏈接起來並對其求Hash值x，再利用本身的私鑰對x加密，便獲得了這份數字簽名。

4.驗證交易：

1.利用交易T2中交易的發起方A的公鑰對簽名進行解密，獲得整數x。

2.將T1交易數據和B的公鑰鏈接起來，用一樣的Hash算法計算Hash值y。

3.若x==y，說明：

a.這筆交易確實是A本人發起的，由於只有A本人的私鑰才能夠生成此簽名（A同時也沒法否定本身曾簽署了此份交易）。
b.交易的目的方確實是B。
c.發起方確實是打算把交易T1中A得到的貨幣發送給B。

5.技術原理

6.比特幣的交易單

交易單記錄一筆交易的具體信息，好比付款人、收款人、付款金額、付款人簽名等。交易單相似於銀行的對帳單，其經過記錄貨幣的去留來證實你有多少貨幣，而不是提供給你具體的貨幣單元。

7.區塊

比特幣網絡中，數據以文件的形式被永久記錄，稱之爲區塊。全部的區塊以雙向鏈表的方式連接起來，且每一個區塊都會保存其上一個區塊的Hash值。

全部的Block以雙向鏈表的方式連接起來，且每一個Block都會保存其上一個Block的Hash值（這樣Block之間的順序一旦肯定就沒法更改）。只有一個Block無上一節點，即：創世Block（第一個Block)

8.區塊的產生細則

全網每十分鐘產生一個新的區塊，每一個新的區塊含有必定數額的比特幣歸建立者全部，此規則稱爲「激勵」。

比特幣體系的設計要求：

Block應由那些最誠實最勤勞的節點產生，於是引入工做量證實(Proof Of Work,POW)機制[1]。
比特幣體系傾向於認爲：一個節點在提供信息以前付出了巨大的工做量，那麼他多是誠實的機率比較高（他提供的Block中數據最有可能沒有問題，固然不管如何其餘節點也是會對其進行檢查的）。

挖礦過程實際上就是反覆去嘗試尋找一個隨機數（又稱「幸運數」），使得將最後一個Block的hash值、當前世界中還沒有被加入到任何Block的交易單、隨機數三部分組織起來送入SHA256算法計算出散列值X（256位），若是X知足必定條件（好比前20位均爲0），那麼該節點初步得到建立Block的權利[2,3]。

2、區塊鏈技術

1.四個性質

2.51%攻擊

攻擊步驟：

• 將手中的BTC充值各大交易所，而後賣掉，提現；或者也能夠直接賣給某人或某一羣人；

• 運用手中的算力，從本身對外付款交易以前的區塊開始，忽略本身全部對外的付款交易，從新構造後面的區塊，利用算力優點與全網賽跑，當最終建立的區塊長度超過原主分支區塊，成爲新的主分支，至此，攻擊完成；

攻擊結果：

因爲撤銷了全部對外付款交易，等於收回來因此已賣掉的比特幣。

可行性評估：

如今比特幣全網算力差很少90T，並且還會快速增加，如今看來只有如今的幾大礦池聯合，才具備發動51%攻擊的實力，普通我的或機構實施此攻擊的可能性愈來愈小。

3、區塊鏈與將來

1.區塊鏈技術發展的三個階段

1)貨幣   

2)合約

3)治理

三個領域交叉重疊

2.貨幣

貨幣的發行機制
貨幣的分配機制
貨幣的幣值調節機制

3.合約

股權、債權
博彩
證券與金融合約 
防僞
互助保險   
物聯網
權力的登記、轉讓 
智能合約

4.治理

身份認證
健康管理
公證、見證
人工智能
司法仲裁
去中心化自治組織
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學習中的問題和解決過程

區塊鏈如今有哪些應用？

 區塊鏈技術整合了分佈式存儲、現代密碼學、點對點網絡、共識機制和智能合約這幾個關鍵技術，在各領域獲得普遍研究和應用。目前我在學習研究的跨域身份認證問題，最近有論文結合了區塊鏈技術進行實現研究，主要是基於其不易篡改且分佈式存儲的特色做爲底層數據存儲架構，但具體的共識算法如何應用的，數據又是如何被記錄存儲的等問題還不是很清楚，還須要看更多的論文才能有深刻理解。