Ce sunt hashingul, semnăturile și cheile public-private

Odată ce știi ce este tehnologia blockchain, înțelegi că mecanismul de etanșare este cheia întreținerii cu succes și exacte a unui blockchain. Dar cum pot fi îndeplinite aceste cerințe stricte?
Condițiile impuse mecanismului de etanșare al unui blockchain sunt îndeplinite folosind o funcție hash .

Învață cursuri online de dezvoltare software de la cele mai bune universități din lume. Câștigă programe Executive PG, programe avansate de certificat sau programe de master pentru a-ți accelera cariera.

Definiția matematică a unei funcții hash este o funcție care primește o intrare numerică de lungime variabilă și returnează un număr de lungime fixă ​​ca ieșire. Pentru a lucra cu șiruri de caractere, codurile ASCII pot fi folosite pentru a converti caractere în numere întregi și invers. Ieșirea returnată de funcția hash este cunoscută ca valoare hash . Cele mai populare funcții hash au o dimensiune fixă ​​a valorii hash cuprinsă între 160 și 512 biți.
Toate blockchain-urile impun condiții țintă asupra ieșirii funcției hash atunci când un bloc este o intrare pentru acesta. Pentru a îndeplini aceste condiții țintă, un sigiliu este calculat și concatenat blocului care este stocat. Acest sigiliu criptează conținutul blocului și păstrează integritatea acestora. Acest lucru se datorează faptului că orice modificare a blocului ar schimba drastic valoarea hash corespunzătoare și ar face ca acesta să scape de condițiile țintă. Sigiliul calculat este cunoscut sub numele de nonce . O condiție țintă comună pe care trebuie să o îndeplinească nonce este asigurarea faptului că primele „n” caractere ale hash-ului de ieșire sunt zero. Valoarea lui „n” stabilește nivelul de dificultate în blockchain, care poate fi ajustat periodic în funcție de cerințele rețelei.
Aplicații blockchain în lanțul de aprovizionare

Există trei proprietăți importante pe care funcțiile hash trebuie să le satisfacă pentru a fi utilizate eficient în blockchain. Având în vedere valoarea hash ieșită de funcție, trebuie să fie dificil din punct de vedere computațional să găsești orice intrare care, atunci când are hash, returnează rezultatul dat. Aceasta este cunoscută sub numele de rezistență pre-imagine . Cu alte cuvinte, inversarea funcției hash ar trebui să fie costisitoare din punct de vedere computațional. În mod similar, având în vedere intrarea în funcție, trebuie să fie dificil să se calculeze orice altă intrare pentru aceeași funcție care scoate aceeași valoare hash ca și intrarea originală. Aceasta este cunoscută sub numele de rezistență la coliziune . Cu toate acestea, având în vedere orice intrare în funcția hash, ar trebui să fie ușor să se calculeze valoarea corespunzătoare rezultată de funcția hash. Acest lucru este pentru a asigura o verificare ușoară a integrității conținutului blockchain-ului.
Primele două proprietăți prezentate mai sus sunt critice, deoarece încetinesc rata de calcul a nonce, sau a dovezii de lucru. Acest lucru face ca rata la care blocurile sunt adăugate în lanț să fie limitată de rata de calcul a nonceului și nu de rata la care au loc tranzacțiile. Acest lucru este absolut crucial, deoarece împiedică persoanele necinstite din rețea să genereze și să adauge blocuri de tranzacții false în lanț la un ritm mai rapid decât rețeaua în sine. Acest lucru se datorează faptului că un singur individ nu poate concura cu puterea de calcul a unei rețele mari și, prin urmare, cel mai lung lanț de blocuri aparține întotdeauna majorității rețelei în sine.
Acest lucru ne permite să putem accepta în siguranță cel mai lung lanț ca blockchain real, sub ipoteza că majoritatea din rețea este sinceră. Vulnerabilitățile unui blockchain în cazul unei majorități necinstite au fost deja discutate într-un articol anterior.
Aplicații ale Blockchain în domeniul sănătății

Există multe forme diferite de funcții hash care sunt utilizate în criptografie. MD5 este cea mai populară funcție hash din familia Message Digest, care constă și din MD2, MD4 și MD6. Familia SHA, formată din SHA-0, SHA-1, SHA-2 și SHA-3, este un alt set popular de algoritmi utilizați pentru hashing . RIPEMD și Whirlpool sunt alte funcții hash comune. Toate aceste funcții implementează diferite tehnici pentru a obține proprietățile pre-imagine și rezistența la coliziune.
Mecanismul de sigilare al blockchain-ului asigură că tranzacțiile nu pot fi falsificate după ce blocurile au fost adăugate în lanț. Dar cum sunt împiedicați impostorii din rețea să falsească o tranzacție între doi membri ai rețelei? Cu alte cuvinte, cum poate fi verificată identitatea membrilor implicați în tranzacție într-o rețea anonimă distribuită pe tot globul?
Verificarea oricărei tranzacții efectuate într-o rețea blockchain necesită o semnătură digitală .
Fiecărui membru al rețelei blockchain i se atribuie o cheie publică și o cheie privată . Cheia publică a fiecărui membru este cunoscută de toți membrii rețelei, dar cheia privată rămâne secretă și este cunoscută doar de persoana căreia îi este atribuită. Orice mesaj criptat folosind cheia privată a unui nod membru poate fi decriptat numai folosind cheia publică corespunzătoare a perechii și invers. Acest lucru permite nodurilor să aprobe tranzacții prin semnarea lor cu cheia lor privată. Acest lucru poate fi acum decriptat numai de cheia publică corespunzătoare, verificându-i astfel ca expeditori. În mod similar, tranzacția poate fi criptată și de către destinatar pentru a confirma implicarea lor în tranzacție.
7 moduri în care Blockchain revoluționează industria auto

Acest mecanism permite nodurilor să autentifice tranzacțiile prin verificarea identităților nodurilor implicate, păstrându-le în același timp anonimatul. Semnătura digitală și conceptul de chei publice și private împiedică alte noduri să facă tranzacții false în numele dvs. chiar și în cazul unui atac de 51% . Astfel, este o modalitate elegantă de a asigura securitatea precum și anonimatul membrilor individuali ai rețelei.

Dacă sunteți interesat să creați aplicații blockchain de la zero, consultați Certificarea executivă upGrad și IIIT-B în Blockchain de la IIITB.

Care sunt unele aplicații potențiale pentru blockchain în domeniul managementului lanțului de aprovizionare?

Blockchain are o gamă largă de utilizări posibile în managementul lanțului de aprovizionare. Urmărirea fluxului de mărfuri, minimizarea riscului de bunuri contrafăcute, reducerea riscului de fraudă alimentară și asigurarea calității mărfurilor sunt unele dintre cele mai importante aplicații. Întreprinderile pot crește eficiența globală a operațiunilor lor prin utilizarea tehnologiei blockchain pentru a eficientiza activitățile lanțului de aprovizionare. În plus, blockchain poate ajuta firmele să identifice rapid și simplu cauza oricăror probleme ale lanțului de aprovizionare.