区块链防止篡改 区块链如何保证数据不被篡改

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今天给各位分享区块链防止篡改的知识,其中也会对区块链如何保证数据不被篡改进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

区块链为什么不可篡改?解析其基本原理

区块链不可篡改的工作原理是什么?要理解这一点,我们需要引入一个概念:哈希算法。哈希算法有很多种,其基本功能是将任意长度的数据文件转换成唯一对应的定长字符串。

你可以理解为任何文件都会生成一串固定长度的乱码标签。

这个算法是不可逆的,也就是说,当你得到这个标签的时候,你无法逆向推导出原始数据文件。

如果数据文件中有细微的变化,比如添加了一个标点符号,那么重新哈希后,新的标签会和原来的标签有很大的不同。

从新旧标签之间的差异来推断数据文件发生了什么是不可能的。因此,很容易验证某个文件在某个时刻是否存在,或者两个文件是否相同。

正是这种不可逆转性决定了区块链的不可逆转性。在每个块中,除了十分钟内的转账交易数据之外,还有一个块头。

标头包含先前块数据的哈希值。这些hash逐层嵌套,长度固定,最后所有的块串联起来形成一个区块链。区块链包含了自链诞生以来发生的所有交易和新的货币发行。

如果我是个坏人,我会篡改协议。包括交易的发送者和接收者以及转账的金额。发送者发送的比特币可以一直追溯到该货币新发行的最早区块。

发送方拥有这些比特币的合法性由该货币的原始发行区块记录和所有与该货币相关的历史交易记录来保证。

因此,篡改一次交易,意味着后续所有的哈希和相关交易记录都要被再次篡改,这需要极高的计算能力和难度,成功概率为零。

区块链:防篡改的哈希加密算法

同学A和B在教室里抛硬币,赌谁打扫卫生,正面朝上,则A打扫,反面朝上,则B打扫,这个策略没有什么问题。

然而,如果把情景迁移到网络聊天室,A和B同样进行抛硬币的游戏,估计B就不会答应了,因为当A抛了硬币,B不论是猜

正面还是反面,A都可以说B猜错了。

怎么解决这个问题呢?要不先给抛硬币的结果加密,B再猜?这个方法可以试一下。

假设任意奇数代表硬币正面,任意偶数代表反面。A想一个数375,然后乘以一个258,把其结果告诉B为96750,并声明A想的375为密钥,由他保管。

在接下来验证结果时,A可以谎称258为他想的数,375为密钥,A还是立于不败之地。那如果A事先把密钥告诉B呢?B可以直接算出原始数字,失去了保密作用。

这种知道加密方法就知道了解密方法显然行不通,那有没有一种方法,知道了加密方法仍然无法恢复原文呢?

显然是有的,在加密过程中加入不可逆运算就OK了。A设计新的加密方式:

假设A想的数是375,进行加密:

B拿到结果120943,但他几乎不能根据120943反算出密匙375。

如果B想要验证A是否说谎:

终于可以抛硬币了……

这种丢掉一部分信息的加密方式称为“单向加密”,也叫 哈希算法 。

有个问题:

这个是有可能的,但可以解决,就是增加上述算法的难度,以致于A很难很难找到。

根据以上表述,一个可靠的哈希算法,应该满足:

密码学中的哈希函数有3个重要的性质,即 抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性 。

碰撞性,就是指A同学事先找出一奇一偶使得哈希结果一致,在计算上是不可行的。

首先,把大空间桑拿的消息压缩到小空间上,碰撞肯定是存在的。假设哈希值长度固定为256位,如果顺序取1,2,…2 256 +1, 这2 256 +1个输入值,逐一计算其哈希值,肯定能找到两个输入值使得其哈希值相同。

A同学,看到这里时, 请不要高兴的太早。因为你得有时间把它算出来,才是你的。为什么这么说呢?

根据生日悖论,如果随机挑选其中的2 130 +1输入,则有99.8%的概率发现至少一对碰撞输入。那么对于哈希值长度为256为的哈希函数,平均需要完成2 128 次哈希计算,才能找到碰撞对。如果计算机每秒进行10000次哈希计算,需要约10 27 年才能完成2 128 次哈希计算。

A同学,不要想着作弊了,估计你活不了这么久。当然如果计算机运算能力大幅提升,倒是有可能。

那么完整性还用其他什么用途呢?

用来验证信息的完整性,因为如果信息在传递过程中别篡改,那么运行哈希计算得到的哈希值与原来的哈希值不一样。

所以,在区块链中,哈希函数的抗碰撞性可以用来做区块和交易的完整性验证。

因为一个哈希值对应无数个明文,理论上你并不知道哪个是。就如,4+5=9和2+7=9的结果一样,知道我输入的结果是9,但能知道我输入的是什么数字吗?

如果,对消息m进行哈希计算时,在引入一个随机的前缀r,依据哈希值H(r||m),难以恢复出消息m,这代表该哈希函数值隐藏了消息m。

所以,B同学,根据结果想反推出原数据,这是不大可能的事,就犹如大海里捞针。

难题好友性,指没有便捷的方法去产生一满足特殊要求的哈希值。是什么意思呢,通俗的讲,就是没有捷径,需要一步一步算出来。假如要求得到的哈希结果以若干个0开头,那么计算找到前3位均为0的哈希值和找到前6位均为0的哈希值,其所需的哈希计算次数是呈一定数量关系。

这个可以怎么用呢?在区块链中,可以作为共识算法中的工作量证明。

主要描述了哈希函数的3个重要性质: 抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性 。

因为这些重要性质,区块链中的区块和交易的完整性验证、共识算法的工作量证明等功能用哈希函数来实现。

[1].邹均,张海宁.区块链技术指南[M].北京:机械出版社,2016.11

[2].长铗,韩锋.区块链从数字货币到信用社会[M].北京:中信出版社,2016.7

[3].张健.区块链定义未来金融与经济新格局[M].北京:机械工业出版社,2016.6

区块链不可篡改的关键是

区块链的每个区块头均封装有前一个区块的哈希码区块链防止篡改,这个机制就确保区块链防止篡改了区块链数据不可篡改的技术特征。

区块链是当前科技产业发展的趋势区块链防止篡改,“去中心化”和“不可篡改”是普通人所能脱口而出的技术优势。“去中心化”被很好地理解为一种非集中和无组织的行动。然而区块链防止篡改,从目前的发展来看,区块链技术的应用还比较薄弱和多中心。

百科:如何理解区块链的不可篡改性?

区块链技术区块链防止篡改,也称为分布式账本技术。

在区块链里面,由于每个人(计算机)都有一模一样的账本,并且每个人(计算机)都有着完全相等的权利,因此不会由于单个人(计算机)失去联系或宕机,而导致整个系统崩溃。

既然有一模一样的账本,就意味着所有的数据都是公开透明的,每一个人可以看到每一个账户上到底有什么数字变化。

它非常有趣的特性就是,其中的数据无法篡改。因为系统会自动比较,会认为相同数量最多的账本是真的账本,少部分和别人数量不一样的账本是虚假的账本。

在这种情况下,任何人篡改自己的账本是没有任何意义的,因为除非区块链防止篡改你能够篡改整个系统里面大部分节点。

如果整个系统节点只有五个、十个节点也许还容易做到,但是如果有上万个甚至上十万个,并且还分布在互联网上的任何角落,除非某个人能控制世界上大多数的电脑,否则不太可能篡改这样大型的区块链

区块链安全性主要通过什么来保证

区块链技术是一种分布式记录技术区块链防止篡改,它通过对数据进行加密和分布式存储,来保证数据区块链防止篡改的安全性和可靠性。

主要通过以下几种方式来保证区块链的安全性:

1.加密技术:区块链采用的是对称加密和非对称加密算法,可以有效保护数据的安全。

2.分布式存储:区块链的数据不是集中存储在单一节点上,而是分散存储在网络中的各个节点上,这有效防止了数据的篡改和丢失。

3.共识机制:区块链通常采用共识机制来确认交易的合法性,这有助于防止恶意交易的发生。

4.合约机制:区块链可以通过智能合约来自动执行交易,这有助于防止操纵交易的发生。

区块链技术在实现安全性的同时,也带来了一些挑战。例如,区块链的安全性可能受到漏洞的攻击,或者因为私钥泄露而导致资产被盗。因此,在使用区块链技术时,还需要注意身份认证、密码安全等方面的问题,以确保区块链的安全性。

此外,区块链技术的安全性也可能受到政策、法规等方面的影响。例如,在某些国家和地区,区块链技术可能会受到审查和限制,这也可能会对区块链的安全性产生影响。

总的来说,区块链技术的安全性主要通过加密技术、分布式存储、共识机制和合约机制等方式来保证,但是还需要注意其他方面的挑战和影响因素。

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