区块链技术基础与安全协议

区块链是一种分布式账本技术，由一系列相互连接的区块组成。每个区块包含指向前一个区块的地址和一些信息，这些地址通过哈希算法实现。区块中包含的信息，如交易数据，都是经过加密的。区块链技术最初由一个名为中本聪的团队在2008年实现。区块链使用强大的加密方法来管理整个网络。

区块链相关术语

在深入探讨之前，让先熟悉五个最重要的概念：区块、矿工、节点、区块奖励和加密技术。

区块是区块链的基本单位，包含加密形式的信息。区块之间相互连接，也被称为不可更改的记录，因为一旦创建就无法撤销。区块有三种类型：创世区块、有效区块和孤立区块。创世区块是区块链开始时创建的第一个区块。有效区块是经过矿工验证并添加到区块链中的区块。孤立区块，顾名思义，它们没有被添加到任何区块链中。

区块链挖矿包括验证交易。由于区块链高度去中心化，没有权威机构可以验证和保护交易。矿工是技术的使用者，他们负责验证交易。成功验证后，他们会获得激励。

节点是存储区块的设备。节点还有一个数据库，存储交易历史记录，并与之相连。

区块奖励是矿工参与验证区块过程时获得的激励。它由两部分组成：区块补贴和交易费。

这是一种在这项技术中用于编码和解码数据的做法。目的是通过代码保护数据。使用的技术是安全协议的一部分，以防止第三方未经授权的访问。这个词由两个词组成，“Krypto”意味着“隐藏”，“Graphy”意味着“书写”。

区块链的结构

区块链的工作是一个多步骤的过程，但涉及四个阶段：创建区块、验证区块、添加区块和更新数据库。步骤如下：

1. 真实用户请求交易。
2. 创建一个包含交易或其他数据的区块。
3. 区块在网络中传播。区块链协议执行此操作。
4. 矿工验证区块。成功验证后，矿工获得激励。
5. 交易成功后，数据库被添加。

加密原语

加密原语是构建安全协议的工具，包括低级算法。安全协议是由加密设计师使用加密原语作为工具开发的算法，当满足某些条件时执行这些协议。由于区块链本质上是高度去中心化的，数据的安全性至关重要。例如，假设两个用户想要在公共区块链上交换信息。在公共区块链上，每个人都可以看到交易过程。为了保护数据，使用加密算法。对于解密，使用数据解密算法。这些加密原语用于开发这些高级安全算法。

加密协议

在互联网上，协议是用于管理网络的一套规则。加密协议也是如此。它们是用于保护整个区块链网络的规则。这些规则是使用加密原语作为基础制定的。它们是透明的，因为它们是编程的。这些协议的目标是提供数据完整性，保护数据交换，并维护整个网络的安全性。因此，它们通常被称为安全协议。常用的加密协议有比特币、超级账本、以太坊、科达等。

组合加密原语

• 单向哈希函数：它是一个数学函数，将任何长度的输入转换为固定长度的二进制序列。它不能被逆转，这意味着原始字符串不能从哈希中检索回来。需要注意的是，即使输入中的微小变化也会改变整个输出的含义。例如，SHA256是一个哈希函数。它为任何输入生成32字节的字符串。
• 对称密钥加密：这是一种流行的加密算法，也称为对称加密。这种算法的原理是共享密钥。例如，一个人想要发送一些机密数据。他/她加密数据并用密钥“锁定”它。当消息被接收时，使用相同的密钥解密或“解锁”数据。这种算法主要用于发送大量数据。问题是共享密钥。发送者和接收者双方应该有相同的密钥。对称密钥加密的例子有AES、DES和3DES。
• 非对称密钥加密：也称为公钥加密。这种方法已经开发出来，以应对对称密钥加密的缺点。使用两种类型的密钥：公钥和私钥。公钥用于加密消息，而私钥解密消息。例子有：Diffie-Hellman、DSA和RSA
• 数字签名：这在区块链中用于验证交易或其他数据。每当使用数字签名时，它就确立了合法所有者已发送它，并且消息未被更改。这里的私钥被用户用作数字签名，一旦发送给接收者，接收者使用公钥验证消息。
• 私有信息检索：此协议允许用户从数据库中检索信息，而不被其他用户知道。在这里，用户可以匿名地从另一个服务器检索信息。

• 加密原语是区块链安全的基石。它们构成了安全协议的基础。
• 尽管复杂，但它们非常可靠，并且可以用于开发具有某些变化的任何安全协议。
• 加密设计师必须选择和组合原语，以便没有缺陷，整个技术完全安全和可靠。