非对称加密:安全和验证需求的集成

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分布式结构让区块链实现了去中心化和开放性,共识机制带来了自治现象,那么在如此透明开放的体系里如何保障个人信息的安全呢?

分布式结构让区块链实现了去中心化和开放性,共识机制带来了自治现象,那么在如此透明开放的体系里如何保障个人信息的安全呢?

问题的产生

假设有甲乙两个人。其中甲欠乙 1块钱,那么在一个虚拟的网络空间中,甲、乙在还钱过程中会出现哪些问题呢?

第一:当乙收到1块钱的时候,甲该怎么证明这1块是甲还的呢?

第二:倘若甲已经还给乙 1块钱,但是乙却说甲并未还给他。那么甲又该怎么证明这1块钱确实还给了乙呢?

这时候就可以使用非对称加密技术。

加密技术

加密算法一般分为对称加密和非对称加密,因此在了解非对称加密之前,我们先大致了解下对称加密,让两者做一个直观的对比。

对称加密:同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,最快速、最简单的一种加密方式,由于它效率很高,所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。比如我们在注册自己的微信账号时,会输入一个密码防止别人来登录。以后如果因为你手动退出,或者换了台手机需要再次登录微信的时候,只要再把这个密码输一遍就可以了。

非对称加密算法:区块链常用加密方式,加密和解密过程中使用两个非对称的密码,分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点:一是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只有另一个对应的密钥才能解开。二是公钥可向其他人公开,私钥则保密,其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。

非对称加密的应用

从上述我们就知道了,公钥与私钥是一对,私钥可推出公钥而反之不能。如果用公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密。如果用私钥对数据进行加密,那么只有用对应的公钥才能解密。回到刚才的问题上来,那非对称加密算法又是如何解决甲乙还钱问题呢?

甲生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开,私钥不公开。

乙也生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开,私钥不公开。

甲用乙的公钥对这一块钱,进行加密后再发送给乙,为了证明消息是自己发送的甲也会用自己的私钥对这一块钱进行加密。

这时拿到甲公钥的乙可以通过甲的公钥来验证这一块钱确实是甲发的。当然拥有甲公钥的其他人也可以证明这一块钱确实是甲发送的。

乙再用对应的私钥对加密后的信息进行解密。只要能解密成功就能说明,该一块钱乙确实收到了。

从这个场景当中,我们可以总结出来非对称加密所具有在区块链里有两种应用:

1、公钥加密,私钥解密,主要用于通信和交易的实现,是对于个人信息的保护,就相当于现实生活中,你没有我的密码,就别想看到我的秘密。

2、私钥加密(签名),公钥解密(验证),主要用于数字签名。用于对每个交易信息的验证,防止有人进行篡改,保护了数据的所有权证明,通俗的说就是这份数据已经被我打上了标签,所有权归我,我再给个查询方式给大家来验证承认这个事实。

这就是区块链里保障个人信息安全的方式,很多区块链的钱包也依托于非对称加密来保障数字资产安全,为了方便理解,非对称加密当中涉及到的复杂算法就没有过多描述,有兴趣的同学可以在课外进行拓展。

下一期我们来分析区块链如何实现信息的不可篡改和匿名性,其中涉及到的哈希算法也是区块链中常用到的算法,非对称加密中很大部分也是考哈希算法才得以实现,敬请期待!

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