Криптографическое хэширование и цифровые подписи в блокчейне

Коротко

---

Технология блокчейн гарантирует, что неавторизованные стороны не смогут увидеть информацию, которой обмениваются в конкретной транзакции, с помощью криптографического хэширования и цифровой подписи.

Хэширование — это процесс сопоставления данных любого объема и получения для них уникального математического значения, часто известного как "хэш-значение", "сообщение" или просто "хэш".

Цифровые подписи можно рассматривать как электронные эквиваленты рукописных или тисненых печатей, обеспечивая повышенную безопасность при одновременном снижении вероятности подделки или кражи личных данных.

Значение криптографического хэширования включает в себя: защиту транзакций от несанкционированных изменений и проверку подтверждения транзакции без полного знания блока.


Введение

---

Технология блокчейн использует методы информационной безопасности, такие как криптографическое хэширование и цифровые подписи. Блокчейны — не единственная технология, где находят применение цифровые подписи и криптографическое хэширование. Однако они улучшают системы безопасности с помощью технологии распределенного реестра. По мере того как мы продвигались к флэш-накопителям, содержащим огромные объемы информации, коммуникация со временем неуклонно менялась. Тем не менее средства связи всегда придерживались наилучших методов шифрования, чтобы гарантировать, что информация скрыта от других. В результате криптография стала важнейшим инструментом для поддержания безопасности конфиденциальных данных.

При использовании криптографии исходное содержимое сообщения преобразуется в шифр перед отправкой получателю. Получатель — единственный человек, имеющий доступ к ключам для расшифровки шифра. Следовательно, никакая третья сторона не могла перехватить сообщение, поскольку оно отправлялось от одной стороны к другой.


Что такое криптографическое хэширование?

---

Хэширование — это действительно процесс сопоставления данных любого объема и получения для них уникального математического значения, часто известного как "хэш-значение", "сообщение" или просто "хэш" с точки зрения безопасности и конфиденциальности. Значение хэша изменится, даже если в данных произойдет небольшое изменение.

Невозможно инвертировать криптографический алгоритм хэширования и воссоздать исходные данные, поскольку это хэш-значение является односторонним и неопределенным.

Функция хэширования часто используется при добавлении новых блоков в блокчейн. Каждый блок в сети защищен криптографическими хэшами и содержит данные. У владельца данных есть ключи к этим блокам. Но как только данные помещаются в блок, они становятся неизменяемыми, что означает, что они не могут быть изменены или удалены и остаются там на неопределенный срок.


Применения криптографического хэширования в блокчейне

---

Использование хэширования в блокчейне подчеркивает четкость защиты от несанкционированного доступа. Каждый новый блокчейн начинается с блока genesis, в который записывается информация практически обо всем, что произошло на блокчейне до сих пор. В результате выходные данные хэш-функции идентифицируют текущее состояние соответствующего блокчейна.

Также важно помнить, что действия добавляются в блокчейн по мере их возникновения. Тот факт, что новые блоки всегда записывают информацию из предыдущего блока, имеет решающее значение. Любое изменение может изменить хэш цепочки, что сделает идентификацию изменения более простой и точной. Структуры данных, содержащие фильтры блума или хэш-таблицы, являются ярким примером сложного применения хэш-функций. В этих обстоятельствах скорость поиска данных, а не безопасность, является основной целью хэширования. С другой стороны, хэш-функции также используются в цифровых подписях, поскольку они идеально подходят для использования детерминированного метода для получения одного и того же результата при одних и тех же входных данных.


Преимущества криптографического хэширования в блокчейне

---

Преимущества криптографического хэширования в блокчейне включают в себя:

1. Доступ к доказательству права собственности на определенную информацию без необходимости ее разглашения.
2. Защита транзакций от несанкционированных изменений.
3. Проверка подтверждения транзакции без полного знания блока.
4. Снижение пропускной способности транзакций.
5. Составление криптографических головоломок транзакций.

Цифровая подпись на повседневном языке

---

Давайте предположим, что Алиса — генеральный директор фирмы, а Боб — финансовый директор. Боб часто отправляет Алисе сообщения с просьбой перевести определенную сумму некоторым деловым партнерам фирмы. Боб написал сообщение "Переведите 2 миллиона долларов в XYZ", которое, например, в "Nerd Planet" представлено числом "9394". Она беспокоилась, что Боб поверит, что сообщение было отправлено не ею (возможно, некоторые хакеры выдают себя за его босса). Чтобы Боб поверил, что сообщение исходит от нее, она хотела бы отправить его ему вместе с цифровой подписью.


Что такое цифровая подпись в блокчейне?

---

Цифровые подписи, которые могут помочь в укреплении доверия к блокчейну, по сути, являются методами криптографического доказательства. Доверие к блокчейн-системе может означать, что можно продемонстрировать, что сообщение поступило из определенного источника, устраняя любые опасения по поводу взлома или других нарушений. Цифровые подписи можно считать электронными эквивалентами рукописных или тисненых печатей.
Они могут обеспечить повышенную безопасность при одновременном снижении вероятности выдачи за другого человека или кражи личных данных. Цифровые подписи используют математические связи для соединения двух отдельных ключей, что является исключительным прецедентом, созданным асимметричной криптографией. Закрытый ключ и открытый ключ являются частью ключей. С использованием защищенной хэш-функции может быть реализована система цифровой подписи.


Значение цифровой подписи в блокчейне

---

Значение цифровой подписи в блокчейне в основном основано на двух основных целях, включая

1. Цифровые подписи подтверждают, что получатель получает сообщение от отправителя, которому приписана его отправка. Неотрицание — вот та характеристика, о которой идет речь.
2. Цифровые подписи также гарантируют получателям, что сообщения не претерпели никаких изменений во время передачи. Инфраструктуры могут найти лучшую защиту от злоумышленников или непреднамеренных модификаций.

Взаимосвязь между хэшированием и цифровыми подписями

---

Три основных этапа цифровой подписи в блокчейнах, такие как хэширование, подпись и верификация, помогут указать на взаимосвязь между криптографическим хэшированием и цифровыми подписями.

Стадия 1: Блокчейн сначала хэширует сообщение или цифровые данные, отправляя их в процесс хэширования. Алгоритм помогает в создании хэш-значения или дайджеста сообщения, когда сообщения значительно различаются по размеру, но имеют хэш-значения одинаковой длины при хэшировании. Как мы уже знаем, это существенная характеристика хэш-функции и явно влияет на цифровые подписи. Большинство блокчейн-приложений требуют хэширования для использования дайджестов сообщений фиксированной длины на протяжении всего процесса.

Стадия 2: Подписание — это второй шаг в использовании цифровой подписи в блокчейне. После того, как информация в сообщении была хэширована, отправитель сообщения должен подписать его. Криптография с открытым ключом имеет решающее значение на данном этапе процесса. Несмотря на то, что они используют только один тип асимметричной криптографии, многие алгоритмы цифровой подписи обеспечивают отличительные функции. Сообщения с цифровой подписью, скорее всего, будут иметь различные цифровые подписи, поскольку они тесно связаны с содержанием каждого сообщения.

Стадия 3: Верификация — это последний шаг в процессе использования цифровой подписи на основе блокчейна. Используя открытый ключ, получатели могут быстро проверить точность цифровых подписей. Подпись может служить цифровым отпечатком пальца сообщения.

Отказ от ответственности, аутентификация и целостность данных — это фундаментальные цели, которые могут быть достигнуты с помощью приложений цифровой подписи в блокчейне. Таким образом, взлом и цифровые подписи внесли значительный вклад в повышение уровня безопасности блокчейн-технологий.


Вывод

---

Различные отрасли промышленности могли бы извлечь выгоду из многочисленных вариантов использования экосистемы блокчейна для хэширования и цифровой подписи. Выполнение денежных операций и соглашений с высокой степенью безопасности и целостности данных является одним из практических применений хэширования и цифровых подписей.

Данные — это все, что потребляет мир двадцать первого века. Однако зависимость от данных вызывает серьезные проблемы, включая конфиденциальность и безопасность. Блокчейн-приложения становятся гораздо более востребованными из-за решений, которые они предоставляют в этом отношении. Таким образом, вы можете максимально использовать их потенциал, если будете всесторонне понимать актуальность хэширования и цифровой подписи в блокчейне.



Автор: Gate.io, Обозреватель: M. Olatunji. Переводчик: Николай Д.
Эта статья представляет собой только мнение аналитика и не представляет собой каких-либо инвестиционных советов.
Gate.io оставляет за собой все права на эту статью. Перепост статьи будет разрешен при условии ссылки на Gate.io. Во всех других случаях в связи с нарушением авторских прав будет возбужден судебный иск.