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区块链本质上是加密算法区块链加密货币怎样做到的,基于哈希值256位算法原理,实现信息安全区块链加密货币怎样做到的;现代信息的应用将越来越趋于全球化以及全民化,对于信息的安全除区块链加密货币怎样做到的了防篡改、抗抵赖、可信等基础需求之外,更需要加强隐私方面的保护,区块链技术是因为现代密码学发展才产生的,现今应用的密码学是20年前的的密码学成果,因此要将区块链技术应用于更多参与场景,特别是应用于互联网经济等方面,现有的加密技术是否满足需求还需要更多的验证,需要更深入的整合密码学前沿技术,不断创新。
一、首先要了解加密货币是什么?
加密货币 (Cryptocurrency) 是在加密安全对等经济系统中作为交易媒介而形成的一种数码资产产产品。使用加密技术来验证和保护交易并控制其他单位的创建。与我们认知的中心化银行系统不同,大部分的加密货币是以非中心化的形式进行,分布式地散播运行在世界各地的电脑系统网络(也称为节点)。任何拥有互联网的使用者或者是微弱的无线电信号都能轻易的通过点击按钮跟世界各地的人进行交易。与跨国银行转账相比,加密货币的转帐手续费较低,而且交易是不可逆转,与信用卡公司允许的退款交易不一样。加密货币单位的发行和管理架构是根基于编程机算法和加密证据来决定的。这些都被视为一组自定义的规则,也称为协议。用于定义在加密货币世界的运行方式。非中心化机制意味着加密货币不能由单一个体控制,用户之间的交易中亦不能在没有依赖第三方中介情况下进行。然而,亦有部分私营公司和基金管理公司开发不同程度属性的非中心化加密货币技术。根据网络结构和节点分布,有些加密货币要比其他加密货币相对的中心化的。
加密货币的核心是建设于一种名为区块链的技术。它由多个加密安全的区块链接成的。每个区块都包含最近的所有交易详细和该区块交易前的记录列表。区块链负责保存所有已确认交易和永久记录,作为非中心化数据分类账。该分类帐分布在所在网络中的所有节点上,具有防止修改的能力。第一个非中心化的加密货币 - 比特币是由匿名开发者Satoshi Nakamoto于2009年创建的。其主要目的是建立一个利用机算认证和加密安全的独立和非中心化数码支付系统。
跟大多数加密货币一样,比特币的供应也是有限制,这意味着在达到最大供应值需求量后系统不会再自动生成比特币。通常在新的加密货币发布时会分报制定好的最大供应量信息。比特币以外,现在有超过一千种不同的加密货币- 也称为山寨币或代币。所具有的属性和用处也不一样。
二、工作原理:
加密货币依赖于我们称为区块链或者分布式账簿技术。每个钱包地址都有一个称为私钥的唯一密码。该私钥使用密码学技术或者特殊的代码或者暗号,可以为该钱包发出的每一笔交易生成一个独特的签名。这类似于每一个人都有一个独特的指纹或者签字签名,可以用来证明自己的身份。好消息是比特币钱包会自己生成这个私钥,并为您的交易进行加密。更好的消息是没有人能复制您的数字签名。所有的这些在今天看来可能比较难以理解,以致于您想避免使用加密货币。
区块链(Blockchain)是一种很早就被学界提出但近几年才被比特币带火的一个概念。比特币是基于区块链技术的一种实现,比特币是一种加密货币,或者叫数字货币也可以。我们先以比特币入手谈谈比特币是怎么利用区块链技术的。
假设06年世界杯决赛期间,两个互相不认识的足球迷碰到了,意大利打法国,法国球迷说我们法兰西有齐达内肯定赢你们意大利,意大利球迷不服气说我们意大利是战无不胜的,不信咱俩赌100欧元。现实世界里,怎么办呢?
我之前讲过我们搞计算机的,90%以上的时间都在处理异常情况,如果人类都很讲信用的话,那这个世界可能就不是现在这样了。秦国当年许给楚怀王那600里地就不是6里了,说不定统一中国的就是楚国了呢也说不定。如果把钱交到第三方手里,万一第三方也跑了怎么办?把钱私吞了。所以现实的陌生世界单靠一颗善良的心是靠不住的,必须有手段稳稳地保证这个承诺,法律契约等。如今很通用的做法是第三方要找权威机构,比如政府,银行等,要么找个有头有脸的人或组织,归根结底还是找个有公信力的机构或人。但一般情况下这个第三方肯定会“雁过拔毛”,收取一定比例的手续费。
那么到底还有没有办法来解决这个难题呢?这就是比特币最初设计的一个初衷,解决两个陌生人之间的信任问题。
加密算法 + 多人记账
首先说加密算法,这里又要我之前提过的非对称加密,即公钥私钥。每个人都可以有一对或多对公钥私钥,但一个公钥只能有对应的私钥,反之亦然。其原理就是两个非常大的质数(p和q)相乘得一个数字(n),如果要根据公钥破解私钥的话理论上必须暴力破解,算出这个数字是由哪两个大质数相乘得来的。目前世界上没有公布可以破解1024位以上的私钥,所以采用1024或者2048甚至更长的私钥是非常安全的。
那么有了公钥私钥,我作为个人就可以用私钥加密,然后发布公钥,任何人都可以用我的公钥解密来确定这就是我本人发布的东西。同理别人给我的转账我也可以用他的公钥解密,从而判断这个就是某人的身份,这也叫数字签名。原理都是一样的,都是加密算法,利用数学欧拉公式,质数相乘等原理得到的。这是个非常伟大的算法,叫RSA,由3个数学家提出,我们普通人只要理解到公钥私钥的概念和用处就好了。
之前传统模式里,银行或者政府机构都有自己单独的账本,比如张三转给了李四100块,那账本里怎么记?张三的账户里扣除100, 李四的账户里增加100,对吧?
多人账本也是一样的道理,只不过从之前的中心化机构变成了分布式,去中心化的多个机构甚至个人。好比李白给杜甫转了100两银子,以前是财政部记账,区块链里则是唐太宗,杨玉环,张小静,贺知章等多个人一起记账,记到李太白转给了杜子美100两银子,以此为证,后面附有李白的印章。这样一来,有了多个账本,想要篡改那就难于登天了,李白可以放心的转给杜甫并且不担心他会篡改金额或者抵赖。
这样做就可以解决开始提到的球迷打赌的问题,但还有个问题,别人为什么要帮我们记账?
答案是有报酬,这符合人性,不然谁肯帮忙记一笔跟自己没关系的账呢?
但最终记账的人有且只有一个,不然就要乱套了。
有好处的前提下,如何保证哪一个人来记账呢?这里要涉及到一个数学知识,每个要记账的人,其实也就是所谓的矿工他在记账钱必须要解一个数学问题,这个数学问题没有取巧的办法,只能通过把数字带入公式里硬算,算法就是一个Hash(哈希)算法,类似于算一串数字出来,矿工只可以猜,除此之外别无他法。而且目前比特币里这个猜到的概率是万亿分之一,大概一台普通计算机要持续不断的猜一年才可以猜出来这个数字。
但世界上有成千上万台计算机,它们如果一起算的话速度会快很多,因为从概率上讲肯定会有一个计算机算出来,现实情况也确实如此。看个比特币真实的例子。
除此之外,还可以看到Miner(挖矿人)是谁, 这个块里包含了多少比交易(Number of Transactions)。
如果这个矿工是个别有用心的人,他在算出来后,私自篡改转账记录和金额怎么办?
A. 篡改交易记录 / 金额
前面我们介绍了公私钥加密技术,矿工本身理论上是没有发款人或收款人的私钥的,所以他篡改过的交易记录在用正确的公钥解密的时候会出错,最终被认定为非法(这里作者本人不太确定是在什么时间点做的鉴定,但确定这个记录是可以被证伪的)。
B. 删除交易记录
假设一个场景,张三要在北京4环买一个两室一厅的房子,但张三不想出这钱还想白占房子,想到了一种偷鸡摸狗的办法就是篡改交易记录。理论上,在张三付款后,这个记录产生但并未确认,记录需要等到一个解出谜题的矿工来做,假设这个矿工是他自己人,他让矿工把这条记录抹掉,没有问题。但做法有几种:
众所周知比特币挖矿需要很长一段时间,因为要做提到很麻烦的数学题,现在这个周期大概是10分钟所有,这是基于全世界几十万矿机同时满负荷工作的前提下。也就是说每十分钟有上万笔交易会被统一确认并放到一个不可改变的区块里,并且这几十万台矿机同时更新自己本地的记录。
2.1 如果这笔交易刚生成,房东看到了,然后下一秒就把产权过户给张三,那么张三如果想篡改这个付款记录他必须满足几个条件:
成功的难度取决于在篡改的记录之后有多少块被确认过的区块。如果只有一个,那么太简单了,因为区块链算法默认矿工在发布新的区块时,采用第一个收到且较长的区块。所以这次修改后就一劳永逸,因为所有的账本都会背同步,但也有一个问题,就是这次同步会被记录,如果房东查不到账,张三最终还是会被抓起来的。如果有很多个,比如张三转账完后,房东在确认转账后1小时才做的产权过户,那么张三就必须篡改之前差不多6块左右的区块信息,这个很麻烦,因为每一个区块都会指向上一个区块,并且每个区块都会有一个摘要(Hash),这是当前区块所有交易记录的汇总。所以如果试图修改一个很久前的区块,那么后面的区块的摘要都会变掉,这就是哈希树(MerkleTree)。其他节点是可以报告区块链被篡改的信息的。这就要涉及到最重要的一点,经常有人提到的51%算力,就是说如果张三拥有了超过50%的账本都承认这次修改,那么其他节点按照算法设计也会承认这次修改。不过,先不谈世界上基本没人可以同时做到以上两点,就算做到了,如果有人对此有疑问,依然可以把系统强制修复,之前以太坊就出过类似的问题,结局是以太坊篡改了整个区块,追回了被盗取的财产。 以太坊分叉事件 。
以上只是粗浅的介绍了应用区块链技术实现的比特币的特征,它可以很好的实现公开,公正,中立和平等。世界上任意两个陌生人可以依赖比特币或者其他区块链技术实现互相信任。
加密数字货币的底层技术是区块链,而区块链承载的就是信用,是一个无需三方或金融机构担保的底层技术。如果没有底层区块链技术支持,比特币及其他的各种加密数字货币也许会变得一文不值。加密数字货币是不依靠法定货币机构发行,不受央行管控。它依据全世界的计算机运算一组方程式开源代码,通过计算机的显卡、CPU大量的运算处理产生,并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。基于密码学的设计可以使加密货币只能被真实的拥有。
加密货币如何运作?加密货币使用去中心化技术区块链加密货币怎样做到的,使用户无需使用姓名或银行就可进行安全付款和存储资金。此外区块链加密货币怎样做到的,USDT 在一些黑产交易中也颇受欢迎区块链加密货币怎样做到的,币coin CMO 史大爷告诉 Odaily星球日报,“目前 CX 圈基本都使用 USDT 来记账,此外,一些选择数字货币区块链加密货币怎样做到的的赌场现在基本在使用 USDT。USDT 被赋予区块链加密货币怎样做到的了部分 BTC 在过去的价值。”
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