LIC:密码学发展新阶段 区块链与加密货币的兴起_BECC币

密码学是数学和计算机科学的一个交叉。主要有两个方面的应用：一个就是加密通信；另一个方向是数字签名。

数字签名跟纸笔签名类似，可以用来认证签署人身份。密码学早期主要用于军事领域，随着互联网发展，民用方面涉及电子商务、银行支付、数字版权等领域也普遍得到应用。

最近几年，区块链和加密货币兴起，密码学的发展又进入了一个新的阶段，区块链的底层是密码学技术，但是也涉及到经济学。

互联网上的密码学

密码学包括：加密、解密、密文和密钥。比如A有份秘密文件传给B，首先通过加密算法把文件转换成密文，密文就是一些看起来不知所云的内容。B收到密文后，通过对应的解密算法，就可以把密文再转换成数据。

IoTeX密码学负责人：区块链技术可以提高物联网设备安全性:太平洋时间11月9日，IoTeX密码学负责人Xinxin Fan博士将在物联网设备安全会议上向全球数百名与会者分享关于“从区块链技术角度看物联网设备安全”的主题演讲。范博士认为：“区块链技术可以提高物联网设备安全性，新的Web 3.0机器金融#MachineFi能确保物联网设备安全的设备身份，数据传输和通证化”。IoTeX作为硅谷开源项目成立于2017年，以链接现实世界和数字世界为愿景，是与以太坊全兼容的高性能公有区块链。[2021/11/9 6:41:16]

那么密钥是什么呢？其实在加密和解密运算过程中有两个要素，一个是算法，另外一个是密钥，英文叫key。key就是参与加密解密运算过程的一小段数据。

瑞士密码学家Christian Cachin：Ripple网络中没有共识:瑞士密码学家、伯尔尼大学计算机科学家Christian Cachin在其博客文章“Ripple网络中没有共识”中表示，对Ripple协议的技术分析表明，在陈述的假设下，其既不能确保安全，也不能确保其活动性。文章称，借助其模型可证明，即使在极端温和的对抗条件下，Ripple的协议也无法达成共识，并且可能妨碍安全性和活力。尤其是，网络可以在Ripple声明的UNL重叠的标准条件下，且在只有极小部分的恶意节点的情况下分叉。在网络忽略或延迟正确节点之间的消息的时间段内，恶意节点可能只是向正确的节点发送冲突消息。其还演示了即使所有节点都具有相同的UNL并且只有一个拜占庭节点，Ripple的共识协议也可能会失去活力。如果发生这种情况，则必须手动重新启动系统。文章得出结论称，Ripple网络的共识协议很脆弱，无法确保计算机科学和区块链从业人员普遍理解的共识。[2020/12/3 22:55:52]

目前流行的加密解密算法一般都是公开的，因为不公开一般也没人敢用，怕有后门。所以信息的安全完全在于加密人和解密人手里握的key。

声音 | “现代密码学之父”Whitfield Diffie：区块链的前景取决于能否为用户创造价值:据深圳侨报消息，近日，在第二届智荟深圳·海外专才深圳行上，“现代密码学之父”Whitfield Diffie表示，没有网络安全就没有稳定的经济、社会的正常运转，就不能保障大众的利益。而如今极为火热的区块链，其背后的核心支撑也正是公钥加密技术。他还指出，区块链在未来将会有更加庞大的用户群，而区块链的前景取决于能否为用户创造价值。同时，区块链的发展从一定程度上推动了加密技术的“复兴”，使区块链重新聚焦于产品的加密层面。[2019/4/18]

例如凯撒密码，凯撒要给他的将军发一封密信，凯撒使用的算法是把字母按照字母表顺序往后移动一定的位数，比如信息本来是A，现在往后移动3个位数，就变成了D，这样生成的密文就谁也看不懂了。

现场 | 姜海：密码学将随着黎曼猜想等理论研究的深入迎来大发展:金色财经现场报道，今日，2018可信区块链峰会在北京召开。在主题为“区块链安全焦点关注”的区块链安全论坛上，丁牛科技有限公司CEO姜海结合最近黎曼猜想被证明引起了密码学界的高度关注，分析了黎曼猜想与区块链密码安全。他提出，尽管黎曼猜想的证明对于传统密码安全有极大的冲击，但是区块链技术的安全建立在SHA-256、椭圆曲线、算法校验等基础之上，在使用过程中能够极大地抵抗密码攻击。尽管最近有很多的安全事件发生，而其根本原因在于程序的违规操作。未来随着随机发生器、量子计算机以及黎曼几个等基础理论的研究，密码学将会有更大的发展空间。[2018/10/10]

这个过程中算法是“字母偏移”，而key就是3。将军收到密文后，根据同样的算法和key反推就可以解密。

随着电气革命兴起，发明了专门用于加密的硬件器材。但是真正密码学的大发展是在计算机兴起之后，尤其是互联网的到来。

互联网时代，所有信息都是在公共区域进行传输，任何人都可以截取我们的数据，于是在数据传输之前进行加密就显得尤其重要，当代的密码学也是在这个情景下来发展的，因此当代密码学被称为“互联网上的密码学”。

没有不可破解的密码！理论上，任何密码都可以通过暴力搜索的方式来破解。互联网上的加密算法都是公开的，所以key的一些特征也是明确的，例如总共多少位。

利用计算机暴力搜索的方式去破解是一种很容易想到的攻击方式。

这就给加密算法的设计者提出了一个基本要求，那就是算法一定是要保证足够的计算难度，使得破解密码所花时间是不可接受的，例如一万年。没有不可以破解的密码，只有很难破解的密码，随着计算机运算速度不断的提升，加密算法也需要不断迭代。

公钥加密的核心地位

当代密码学分为两套系统：对称加密和非对称加密。其中非对称加密也被叫做公钥加密，是密码学的核心技术。

在加密和解密过程中都有key参与，如果加密和解密使用同一个key，这就是对称加密技术，反之是非对称加密技术。

具体做法是首先生成一对key，其中一个是公钥，PublicKey，公钥是可以公开给任何人的，另外一个是私钥，PrivateKey，要严格保密。发送方首先拿到接收方的公钥，用公钥把信息加密，接收方收到密文后，用私钥解密获得信息。

之所以公钥和私钥能够这样配合工作，是因为它们两个天生就是一对儿，有着天然的数学联系，具体的联系方式就跟使用的具体的加密算法有关了。

非对称加密中最著名的算法有两种，一个是RSA，是非对称加密技术的开山鼻祖；另外一个是ECC，也就是椭圆曲线算法。ECC是一种更高效的加密算法。

对称加密在发送方和接收方使用相同的key，所以建立安全通信的前提是双方先要有共享的key。在没有加密通道的情况下，key应该如何安全的传递给对方呢？

这个在互联网上是非常有挑战性的。相对比之下，公钥加密技术要分享的是公钥，不用担心泄露问题，相对要安全一些，另外公钥加密技术也衍生出了数字签名技术。

当然，公钥加密技术也需要考虑如何确认公钥所有人等技术问题，所以就有了发证机构CA。

总的来说：第一，密码学是对安全通信技术的研究，要能抵御各种恶意攻击。第二，密码学的底层是数学，密码学的安全取决于一个难度足够高的数学问题，保证计算机在可接受的时间跨度内根本不可能运算出密钥。第三，当代密码学是互联网环境下的密码学，关键性技术是公钥加密技术。

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