Розблокування блокчейну: криптографія та цифрові підписи

Навігація статтями

Ознайомтесь із повним набором статей:

Криптографія та цифрові підписи

Підсумок

Попередні дві статті дали нам широкий вступ до криптографії, перш ніж перейти безпосередньо до обговорення цифрових підписів.

Цифровий підпис та його перевірка є однією з основних ключових концепцій Blockchain, де базуються додатки для криптовалют, такі як Bitcoin.

У мережі Blockchain важливо мати можливість правильно ідентифікувати учасників транзакції, довівши, що підпис надійшов від власника приватного ключа і що транзакція є дійсною.

Цифрові підписи забезпечують автентифікацію, цілісність даних та відмову від них, що є критичним для мережі Blockchain. Як результат, будь-яка людина в мережі може довіряти транзакціям навіть без посередника.

Шифрування та цифровий підпис

Як і те, що ми бачили в попередній статті, криптографія відкритого ключа створює зашифроване повідомлення, тоді як приватний ключ - цифровий підпис.

Використання криптографії

Цифрові підписи

Окрім шифрування та дешифрування даних, криптографія з відкритим ключем може використовуватися для створення цифрового підпису для забезпечення автентифікації, цілісності даних та відмови у мережі Blockchain.

Наступні кроки пояснюють процес створення моделі цифрового підпису на основі криптографії відкритого ключа, зображеної на наступній схемі:

Усі вузли, що беруть участь у мережі Blockchain, мають пару приватно-відкритих ключів, створену математично.
Повідомлення у формі відкритого тексту подається в алгоритм хешування для генерування хешованого повідомлення, також відомого як дайджест повідомлення. У додатку для криптовалют, такому як біткойни, повідомлення містить транзакцію, видану відправником.
Потім хешоване повідомлення підписується приватним ключем відправника та надсилається через мережу Blockchain разом із повідомленням у форматі відкритого тексту.
Вузли-учасники мережі Blockchain тепер намагатимуться перевірити повідомлення, перевіряючи цифровий підпис, щоб переконатися, що воно відповідає відкритому ключу адреси, з якої було надіслано повідомлення, проходячи через алгоритм перевірки.
Оскільки цифровий підпис було створено з використанням приватного ключа відправника, мережа може легко довести, що підпис надійшов від власника приватного ключа, використовуючи відкритий ключ відповідного відправника.
Відкрите текстове повідомлення подається через інший алгоритм хешування для генерування хеш-значення. Це хеш-значення порівнюється із хеш-значенням із результату алгоритму перевірки вище. Перевірка виконується без відправника, який не повинен розкривати свій приватний ключ.

У випадку з біткойнами мережа також перевіряє, чи має відправник достатню кількість біткойнів для відправки, і що відправник ще не надсилав їх іншому одержувачу. Це досягається шляхом перегляду історії транзакцій, яка є загальнодоступною в книзі біткойнів.

Модель цифрового підпису

Замість прямого цифрового підпису відкритого тексту повідомлення цифровий підпис формується за допомогою хешу даних. Хешоване повідомлення - це унікальне подання, але порівняно менший дайджест даних. Це робить блокчейн більш ефективним.

Досягнення безпеки повідомлень

Давайте зараз розберемося, чому так важливо використовувати цифрові підписи в блокчейні:

Цілісність: Цифрові підписи та алгоритм хешування гарантують, що зловмисники не отримували незаконний доступ до даних та не змінювали їх. Це означає, що дані неможливо змінити без виявлення.
Аутентифікація: Цифрові підписи встановлюють довіру між відправником та одержувачем у мережі Blockchain. Одержувач може бути впевнений, що лише відправник міг надіслати це повідомлення.
Відмова від відмови: відправник не може заперечувати надсилання повідомлення, оскільки цифровий підпис може створити лише відправник, який має відповідний закритий ключ, і ніхто інший.

Що далі?

Ми не багато говорили про хешування, оскільки це буде висвітлено в наступній статті. Наразі нам просто потрібно знати, що хешування - це математичний алгоритм або функція, яка відображає дані довільного розміру в хеш фіксованого розміру. Приклад,

Хеш-приклади

Таким чином, хешування перевіряє, що дані не були змінені або підроблені.

Попередня стаття

Розблокування блокчейну: криптографія відкритого ключа

Blockchain використовує криптографію відкритого ключа (асиметричні алгоритми ключів) для захисту повідомлень про транзакції в мережі. У Blockchain цифрові підписи, засновані на криптографії з відкритим ключем, використовуються для доведення того, що повідомлення походить від певного p

Наступна стаття

Розблокування блокчейну: хешування

Існує дві основні криптографічні концепції, що утримують блокчейн разом. Цифровий підпис і хешування гарантують, що транзакції на блокчейні здійснюються лише законними особами, і що записи залишаються вільними від маніпуляцій