Cryptographie dans la blockchain : types et applications [2022]

Introduction à la Blockchain

La blockchain est un réseau peer-to-peer ; le mot 'blockchain' est composé de deux termes distincts, 'block' et 'chain'. Un bloc faisant référence à une collection de données, des enregistrements de données alias et une chaîne faisant référence à une base de données publique de ces blocs, stockée sous forme de liste.

Ces listes sont liées à l'aide de la cryptographie, ce qui en fait l'exigence la plus essentielle et la plus fondamentale pour créer une blockchain. Blockchain est une liste croissante d'enregistrements, et les blocs sont ajoutés à la liste avec le temps. La cryptographie dans la blockchain peut être un concept délicat, mais nous avons essayé de le simplifier pour votre meilleure compréhension.

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Cryptographie

La cryptographie est une méthode de développement de techniques et de protocoles pour empêcher un tiers d'accéder et de prendre connaissance des données des messages privés au cours d'un processus de communication. La cryptographie est également composée de deux termes grecs anciens, Kryptos et Graphein, le premier terme signifiant « caché » et le second étant « écrire ». Il existe plusieurs termes liés à la cryptographie, qui sont énoncés comme suit :

Cryptage : Il s'agit d'un processus de texte en clair (texte normal) à un texte chiffré (séquence aléatoire de bits).

Décryptage : processus inverse du cryptage, conversion du texte chiffré en texte clair.

Cipher : La fonction mathématique, c'est-à-dire un algorithme cryptographique qui est utilisé pour convertir le texte en clair en texte chiffré.

Clé : une petite quantité d'informations nécessaires pour induire la sortie de l'algorithme cryptographique.

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Types de cryptographie

Pour comprendre la cryptographie dans la blockchain , il faut comprendre les types de cryptographie. Il existe principalement trois manières différentes d'exécuter des algorithmes cryptographiques, à savoir la cryptographie à clé symétrique, la cryptographie à clé asymétrique et les fonctions de hachage.

1. Cryptographie à clé symétrique - Dans cette méthode de cryptage, nous prenons une seule clé en application. Cette clé commune est utilisée à la fois pour le processus de chiffrement et de déchiffrement. L'utilisation d'une clé unique commune crée un problème de transfert sécurisé de la clé entre l'expéditeur et le destinataire. Elle est également appelée cryptographie à clé secrète.

2. Cryptographie à clé asymétrique - Cette méthode de cryptage utilise une paire de clés, une clé de cryptage et une clé de décryptage, nommées respectivement clé publique et clé privée. La paire de clés générée par cet algorithme se compose d'une clé privée et d'une clé publique unique générée à l'aide du même algorithme. Elle est également appelée cryptographie à clé publique.

3. Fonctions de hachage - Ce type de cryptage n'utilise pas de clés. Il utilise un chiffrement pour générer une valeur de hachage d'une longueur fixe à partir du texte en clair. Il est presque impossible de récupérer le contenu du texte brut à partir du texte chiffré.

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Utilisation de la cryptographie dans la blockchain

Les chaînes de blocs utilisent deux types d'algorithmes cryptographiques, les algorithmes à clé asymétrique et les fonctions de hachage. Les fonctions de hachage sont utilisées pour fournir la fonctionnalité d'une vue unique de la blockchain à chaque participant. Les chaînes de blocs utilisent généralement l'algorithme de hachage SHA-256 comme fonction de hachage.

Les fonctions de hachage cryptographique offrent les avantages suivants à la blockchain :

• Effet d'avalanche - Un léger changement dans les données peut entraîner une sortie significativement différente.
• Unicité - Chaque entrée a une sortie unique.
• Déterministe - Toute entrée aura toujours la même sortie si elle passe par la fonction de hachage.
• Rapidité - La sortie peut être générée en très peu de temps.
• La rétro-ingénierie n'est pas possible, c'est-à-dire que nous ne pouvons pas générer l'entrée en ayant la sortie et la fonction de hachage.

Les fonctions de hachage ont un rôle majeur dans la liaison des blocs entre eux et également dans le maintien de l'intégrité des données stockées à l'intérieur de chaque bloc. Toute modification des données de bloc peut entraîner des incohérences et casser la blockchain, la rendant invalide. Cette exigence est satisfaite par la propriété des fonctions de hachage, appelée « effet d'avalanche ».

Selon cela, si nous apportons même une légère modification à l'entrée de la fonction de hachage, nous finirons par obtenir une sortie totalement indépendante par rapport à la sortie d'origine. Prenons un exemple de fonction de hachage SHA-256 et comparons leurs sorties,

Entrée : Blockchain chez upGrad

Sortie : 04f0ecc95159533982d7571eada5f8d76592b6e97ead964467c603d31b9e7a9c

Entrée avec une légère différence : Blockchain chez upGrad

Sortie : 80b069904b6a8db46ed94e7091ff4e5fc72fae5422d46cc57d8f66db7abf4781

Vous pouvez remarquer l'énorme différence de sortie après avoir changé un seul caractère à l'entrée de minuscules en majuscules. Cela rend les données fiables et sécurisées sur la blockchain ; toute modification des données de bloc entraînera cette différence de valeur de hachage et rendra la blockchain invalide, la rendant immuable.

La cryptographie à clé asymétrique est celle où la clé privée doit généralement être produite par un algorithme de nombre aléatoire, et la clé publique est calculée en exécutant un algorithme irréversible. L'algorithme de chiffrement asymétrique a l'avantage d'avoir des clés publiques et privées séparées, qui peuvent être transférées sur des canaux non sécurisés.

Probablement, il présente également plusieurs inconvénients, dont certains sont une faible vitesse de traitement et une force de cryptage insatisfaisante. Il est très nécessaire d'assurer la sécurité de l'algorithme de chiffrement asymétrique lors de la transmission de données sur la blockchain.

L'une des principales parties de la cryptographie à clé asymétrique est la signature numérique. Les signatures numériques assurent l'intégrité du processus ; ils sont facilement vérifiables et ne peuvent pas être corrompus. Ils ont également la qualité de non-répudiation, ce qui les rend similaires aux signatures du monde réel. Les signatures numériques garantissent que la blockchain est valide et que les données sont vérifiées et correctes.

Le hachage, les paires de clés publiques-privées et les signatures numériques constituent ensemble la base de la blockchain. Ces fonctionnalités cryptographiques permettent aux blocs d'être liés de manière sécurisée par d'autres blocs, et garantissent également la fiabilité et l'immuabilité des données stockées sur la blockchain.

Il existe un grand nombre d'applications de la technologie blockchain, et la cryptographie rend cela possible. Les crypto-monnaies sont l'une des principales applications réelles de la cryptographie dans la blockchain. Regardons son application dans les crypto-monnaies.

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Les crypto-monnaies sont l'une des principales applications des blockchains, et elles utilisent des paires de clés publiques-privées pour conserver les adresses des utilisateurs sur la blockchain. Pour la cryptographie dans la blockchain, la clé publique est utilisée comme adresse de la personne. La clé publique est visible globalement, c'est-à-dire qu'elle est visible par tout participant du participant. La clé privée est une valeur secrète et est utilisée pour accéder à ces données d'adresse et autoriser l'une des actions pour « l'adresse », qui sont généralement des transactions.

Les signatures numériques sont largement utilisées pour les crypto-monnaies. Ils sont utilisés pour approuver les transactions en les signant de manière sécurisée (hors ligne) et sont également utilisés pour les contrats multi-signatures et les portefeuilles numériques sur la blockchain. Pour effectuer toute action à partir de ces contrats multi-signatures et portefeuilles numériques, les signatures numériques de plusieurs clés privées (différentes) sont requises avant toute action à exécuter.

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Conclusion

La technologie Blockchain a été dans les principaux domaines de développement pour toutes les entreprises multinationales et un grand nombre de startups ont également émergé dans cette technologie au cours des dernières années. La blockchain n'a pas encore été témoin de son utilisation courante dans la société, mais il existe de nombreuses opportunités pour les professionnels d'explorer et de développer leur carrière dans ce domaine ; dont l'un est la cryptographie dans la blockchain à coup sûr . Avec le temps, ce domaine offrira des opportunités infinies, et pour cela, vous pouvez commencer à apprendre la technologie blockchain et avoir l'avantage du premier arrivé avec upGrad .

La cryptographie dans la blockchain est au cœur de cette technologie, ce qui la rend immuable et fiable. Si ce domaine vous intéresse et que vous souhaitez explorer cette technologie, vous pouvez consulter les différents cours proposés par upGrad.

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