Криптография в блокчейне: типы и приложения [2022]

Введение в блокчейн

Блокчейн — это одноранговая сеть; Слово «блокчейн» состоит из двух отдельных терминов: «блок» и «цепочка». Блок ссылается на набор данных, записи псевдонимов данных и цепочку ссылаются на общедоступную базу данных этих блоков, хранящуюся в виде списка.

Эти списки связаны с помощью криптографии, что делает ее наиболее важным и фундаментальным требованием для создания блокчейна. Блокчейн — это растущий список записей, и блоки со временем добавляются к этому списку. Криптография в блокчейне может быть сложной концепцией, но мы попытались упростить ее для лучшего понимания.

Изучайте онлайн-курсы по программному обеспечению от лучших университетов мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Источник

Криптография

Криптография — это метод разработки методов и протоколов для предотвращения доступа третьих лиц и получения информации о данных из личных сообщений в процессе связи. Криптография также состоит из двух древнегреческих терминов, Kryptos и Graphein, первый из которых означает «скрытый», а второй — «писать». Есть несколько терминов, связанных с криптографией, которые сформулированы следующим образом:

Шифрование: это процесс преобразования открытого текста (обычного текста) в зашифрованный текст (случайная последовательность битов).

Расшифровка: процесс, обратный шифрованию, преобразование зашифрованного текста в открытый текст.

Шифр: математическая функция, т. е. криптографический алгоритм, который используется для преобразования открытого текста в зашифрованный текст.

Ключ: Небольшой объем информации, необходимый для получения выходных данных криптографического алгоритма.

Читайте: Идеи блокчейн-проекта

Типы криптографии

Чтобы понять криптографию в блокчейне , нужно понимать типы криптографии. Есть в основном три различных способа, которыми мы можем выполнять криптографические алгоритмы, а именно криптография с симметричным ключом, криптография с асимметричным ключом и хеш-функции.

1. Криптография с симметричным ключом . В этом методе шифрования мы используем один ключ в приложении. Этот общий ключ используется как для шифрования, так и для процесса дешифрования. Использование общего единого ключа создает проблему безопасной передачи ключа между отправителем и получателем. Ее также называют криптографией с секретным ключом.

2. Криптография с асимметричным ключом. В этом методе шифрования используется пара ключей, ключ шифрования и ключ дешифрования, называемые открытым ключом и закрытым ключом соответственно. Пара ключей, сгенерированная этим алгоритмом, состоит из закрытого ключа и уникального открытого ключа, сгенерированного с использованием того же алгоритма. Ее также называют криптографией с открытым ключом.

3. Хеш-функции. Этот тип шифрования не использует ключи. Он использует шифр для генерации хеш-значения фиксированной длины из открытого текста. Почти невозможно восстановить содержимое открытого текста из зашифрованного текста.

Источник

Использование криптографии в блокчейне

Блокчейны используют два типа криптографических алгоритмов: алгоритмы с асимметричным ключом и хеш-функции. Хеш-функции используются для предоставления функциональности единого представления блокчейна каждому участнику. Блокчейны обычно используют алгоритм хеширования SHA-256 в качестве своей хеш-функции.

Криптографические хеш-функции обеспечивают следующие преимущества блокчейна:

• Эффект лавины . Небольшое изменение данных может привести к значительному изменению результата.
• Уникальность — каждый вход имеет уникальный выход.
• Детерминированный — любой ввод всегда будет иметь один и тот же вывод, если он будет передан через хеш-функцию.
• Быстрота — выходные данные могут быть получены за очень короткое время.
• Реверс-инжиниринг невозможен, т.е. мы не можем сгенерировать ввод, имея вывод и хеш-функцию.

Хеш-функции играют важную роль в связывании блоков друг с другом, а также в поддержании целостности данных, хранящихся внутри каждого блока. Любое изменение в данных блока может привести к несогласованности и сломать блокчейн, сделав его недействительным. Это требование достигается за счет свойства хеш-функций, называемого «лавинным эффектом».

В соответствии с этим, если мы внесем даже небольшое изменение во входные данные хэш-функции, мы получим совершенно не связанные выходные данные по сравнению с исходными выходными данными. Давайте возьмем пример хеш-функции SHA-256 и сравним их выходные данные.

Вход: Блокчейн в upGrad

Вывод: 04f0ecc95159533982d7571eada5f8d76592b6e97ead964467c603d31b9e7a9c

Ввод с небольшой разницей: Блокчейн в upGrad

Вывод: 80b069904b6a8db46ed94e7091ff4e5fc72fae5422d46cc57d8f66db7abf4781

Вы можете заметить огромную разницу в выводе после изменения одного символа на входе из нижнего регистра в верхний. Это делает данные надежными и безопасными в блокчейне; любые изменения в данных блока приведут к этой разнице в хэш-значении и сделают блок-цепочку недействительной, сделав ее неизменной.

Криптография с асимметричным ключом — это когда закрытый ключ обычно должен быть создан с помощью алгоритма случайных чисел, а открытый ключ вычисляется путем выполнения необратимого алгоритма. Алгоритм асимметричного шифрования имеет то преимущество, что он имеет отдельные открытый и закрытый ключи, которые можно передавать по незащищенным каналам.

Вероятно, у него также есть несколько недостатков, некоторые из которых — низкая скорость обработки и неудовлетворительная сила шифрования. Очень важно обеспечить безопасность алгоритма асимметричного шифрования при передаче данных по блокчейну.

Одной из основных частей криптографии с асимметричным ключом являются цифровые подписи. Цифровые подписи обеспечивают целостность процесса; они легко проверяемы и не могут быть повреждены. Они также обладают качеством неотказуемости, что делает их похожими на подписи в реальном мире. Цифровые подписи гарантируют, что блокчейн действителен, а данные проверены и верны.

Хэширование, пары открытого и закрытого ключей и цифровые подписи вместе составляют основу блокчейна. Эти криптографические функции позволяют блокам безопасно связываться с другими блоками, а также обеспечивают надежность и неизменность данных, хранящихся в блокчейне.

Существует огромное количество приложений технологии блокчейн, и криптография делает это возможным. Одним из основных реальных приложений криптографии в блокчейне являются криптовалюты. Давайте посмотрим на его применение в криптовалютах.

Источник

Криптовалюты являются одним из основных приложений блокчейнов, и они используют пары открытых и закрытых ключей для хранения адресов пользователей в блокчейне. Для криптографии в блокчейне открытый ключ используется как адрес человека. Открытый ключ виден глобально, т.е. он виден любому участнику участника. Закрытый ключ является секретным значением и используется для доступа к этим данным адреса и авторизации любых действий для «адреса», которые обычно являются транзакциями.

Цифровые подписи широко используются для криптовалют. Они используются для подтверждения транзакций путем их безопасной подписи (в автономном режиме), а также для контрактов с несколькими подписями и цифровых кошельков на блокчейне. Чтобы выполнить какое-либо действие из этих контрактов с несколькими подписями и цифровых кошельков, перед выполнением любого действия требуются цифровые подписи из нескольких (разных) закрытых ключей.

Читайте также: Заработная плата блокчейн-разработчика в Индии

Заключение

Технология блокчейна была в ключевых областях развития для всех транснациональных компаний, и за последние несколько лет в этой технологии появилось огромное количество стартапов. Блокчейн еще не стал свидетелем его массового использования в обществе, но у профессионалов есть множество возможностей исследовать и развивать свою карьеру в этой области; одним из которых, безусловно, является криптография в блокчейне . Со временем эта область будет предоставлять бесконечные возможности, и для этого вы можете начать изучать технологию блокчейна и получить преимущество первопроходца с upGrad .

Криптография в блокчейне является ядром этой технологии, что делает ее неизменной и надежной. Если вы заинтересованы в этой области и хотите изучить эту технологию, вы можете ознакомиться с различными курсами, предлагаемыми upGrad.

• Расширенная программа сертификации в области технологии блокчейн : курс предоставляется upGrad вместе с IIIT-B и направлен на ознакомление людей с технологией блокчейна и разработкой блокчейна.
• Executive Certification in Blockchain от IIITB: это комплексная 11-месячная программа, разработанная совместно с IIIT-B и направленная на обучение людей востребованным навыкам разработки блокчейна и их практического применения.

Лица, которые планируют развивать свою карьеру в области блокчейна, могут пройти любой из этих курсов и многое другое, предлагаемое upGrad, чтобы погрузиться в технологию блокчейна и получить потрясающие возможности карьерного роста в блокчейне, которые ждут их в будущем.