鏈上數據如何加密存儲

❶ 數據加密技術有哪些

加密技術通常分為兩大類：「對稱式」和「非對稱式」。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰，通常稱之為「Session Key 」這種加密技術目前被廣泛採用，如美國政府所採用的DES加密標准就是一種典型的「對稱式」加密法，它的Session Key長度為56Bits。
非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰，通常有兩個密鑰，稱為「公鑰」和「私鑰」，它們兩個必需配對使用，否則不能打開加密文件。這里的「公鑰」是指可以對外公布的，「私鑰」則不能，只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這里，因為對稱式的加密方法如果是在網路上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對方，不管用什麼方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個密鑰，且其中的「公鑰」是可以公開的，也就不怕別人知道，收件人解密時只要用自己的私鑰即可以，這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問題。
一般的數據加密可以在通信的三個層次來實現:鏈路加密、節點加密和端到端加密。（3）
鏈路加密
對於在兩個網路節點間的某一次通信鏈路,鏈路加密能為網上傳輸的數據提供安全證。對於鏈路加密(又稱在線加密),所有消息在被傳輸之前進行加密,在每一個節點對接收到消息進行解密,然後先使用下一個鏈路的密鑰對消息進行加密,再進行傳輸。在到達目的地之前,一條消息可能要經過許多通信鏈路的傳輸。
由於在每一個中間傳輸節點消息均被解密後重新進行加密,因此,包括路由信息在內的鏈路上的所有數據均以密文形式出現。這樣,鏈路加密就掩蓋了被傳輸消息的源點與終點。由於填充技術的使用以及填充字元在不需要傳輸數據的情況下就可以進行加密,這使得消息的頻率和長度特性得以掩蓋,從而可以防止對通信業務進行分析。
盡管鏈路加密在計算機網路環境中使用得相當普遍,但它並非沒有問題。鏈路加密通常用在點對點的同步或非同步線路上,它要求先對在鏈路兩端的加密設備進行同步,然後使用一種鏈模式對鏈路上傳輸的數據進行加密。這就給網路的性能和可管理性帶來了副作用。
在線路/信號經常不通的海外或衛星網路中,鏈路上的加密設備需要頻繁地進行同步,帶來的後果是數據丟失或重傳。另一方面,即使僅一小部分數據需要進行加密,也會使得所有傳輸數據被加密。
在一個網路節點,鏈路加密僅在通信鏈路上提供安全性,消息以明文形式存在,因此所有節點在物理上必須是安全的,否則就會泄漏明文內容。然而保證每一個節點的安全性需要較高的費用,為每一個節點提供加密硬體設備和一個安全的物理環境所需要的費用由以下幾部分組成:保護節點物理安全的雇員開銷,為確保安全策略和程序的正確執行而進行審計時的費用,以及為防止安全性被破壞時帶來損失而參加保險的費用。
在傳統的加密演算法中,用於解密消息的密鑰與用於加密的密鑰是相同的,該密鑰必須被秘密保存,並按一定規則進行變化。這樣,密鑰分配在鏈路加密系統中就成了一個問題,因為每一個節點必須存儲與其相連接的所有鏈路的加密密鑰,這就需要對密鑰進行物理傳送或者建立專用網路設施。而網路節點地理分布的廣闊性使得這一過程變得復雜,同時增加了密鑰連續分配時的費用。
節點加密
盡管節點加密能給網路數據提供較高的安全性,但它在操作方式上與鏈路加密是類似的:兩者均在通信鏈路上為傳輸的消息提供安全性;都在中間節點先對消息進行解密,然後進行加密。因為要對所有傳輸的數據進行加密,所以加密過程對用戶是透明的。
然而,與鏈路加密不同,節點加密不允許消息在網路節點以明文形式存在,它先把收到的消息進行解密,然後採用另一個不同的密鑰進行加密,這一過程是在節點上的一個安全模塊中進行。
節點加密要求報頭和路由信息以明文形式傳輸,以便中間節點能得到如何處理消息的信息。因此這種方法對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。
端到端加密
端到端加密允許數據在從源點到終點的傳輸過程中始終以密文形式存在。採用端到端加密,消息在被傳輸時到達終點之前不進行解密,因為消息在整個傳輸過程中均受到保護,所以即使有節點被損壞也不會使消息泄露。
端到端加密系統的價格便宜些,並且與鏈路加密和節點加密相比更可靠,更容易設計、實現和維護。端到端加密還避免了其它加密系統所固有的同步問題,因為每個報文包均是獨立被加密的,所以一個報文包所發生的傳輸錯誤不會影響後續的報文包。此外,從用戶對安全需求的直覺上講,端到端加密更自然些。單個用戶可能會選用這種加密方法,以便不影響網路上的其他用戶,此方法只需要源和目的節點是保密的即可。
端到端加密系統通常不允許對消息的目的地址進行加密,這是因為每一個消息所經過的節點都要用此地址來確定如何傳輸消息。由於這種加密方法不能掩蓋被傳輸消息的源點與終點,因此它對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。

❷ 數據在網路上傳輸為什麼要加密現在常用的數據加密演算法主要有哪些

數據傳輸加密技術的目的是對傳輸中的數據流加密，通常有線路加密與端—端加密兩種。線路加密側重在線路上而不考慮信源與信宿，是對保密信息通過各線路採用不同的加密密鑰提供安全保護。

端—端加密指信息由發送端自動加密，並且由TCP/IP進行數據包封裝，然後作為不可閱讀和不可識別的數據穿過互聯網，當這些信息到達目的地，將被自動重組、解密，而成為可讀的數據。

數據存儲加密技術的目的是防止在存儲環節上的數據失密，數據存儲加密技術可分為密文存儲和存取控制兩種。前者一般是通過加密演算法轉換、附加密碼、加密模塊等方法實現；後者則是對用戶資格、許可權加以審查和限制，防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。

常見加密演算法

1、DES（Data Encryption Standard）：對稱演算法，數據加密標准，速度較快，適用於加密大量數據的場合；

2、3DES（Triple DES）：是基於DES的對稱演算法，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高；

3、RC2和RC4：對稱演算法，用變長密鑰對大量數據進行加密，比 DES 快；

4、IDEA（International Data Encryption Algorithm）國際數據加密演算法，使用 128 位密鑰提供非常強的安全性；

5、RSA：由 RSA 公司發明，是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法，需要加密的文件塊的長度也是可變的，非對稱演算法； 演算法如下：

首先, 找出三個數，p，q，r，其中 p，q 是兩個不相同的質數，r 是與 (p-1)(q-1) 互為質數的數。

p，q，r這三個數便是 private key。接著，找出 m，使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....這個 m 一定存在，因為 r 與 (p-1)(q-1) 互質，用輾轉相除法就可以得到了。再來，計算 n = pq.......m，n 這兩個數便是 public key。

6、DSA（Digital Signature Algorithm）：數字簽名演算法，是一種標準的 DSS（數字簽名標准），嚴格來說不算加密演算法；

7、AES（Advanced Encryption Standard）：高級加密標准，對稱演算法，是下一代的加密演算法標准，速度快，安全級別高，在21世紀AES 標準的一個實現是 Rijndael 演算法。

8、BLOWFISH，它使用變長的密鑰，長度可達448位，運行速度很快；

9、MD5：嚴格來說不算加密演算法，只能說是摘要演算法；

對MD5演算法簡要的敘述可以為：MD5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個32位子分組，經過了一系列的處理後，演算法的輸出由四個32位分組組成，將這四個32位分組級聯後將生成一個128位散列值。

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數據加密標准

傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。

數據加密標准（Data Encryption Standard，簡稱DES）就採用了這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。

DES的工作原理為：將明文分割成許多64位大小的塊，每個塊用64位密鑰進行加密，實際上，密鑰由56位數據位和8位奇偶校驗位組成，因此只有56個可能的密碼而不是64個。

每塊先用初始置換方法進行加密，再連續進行16次復雜的替換，最後再對其施用初始置換的逆。第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K，而是由K與i計算出的密鑰Ki。

DES具有這樣的特性，其解密演算法與加密演算法相同，除了密鑰Ki的施加順序相反以外。

參考資料來源：網路-加密演算法

參考資料來源：網路-數據加密

❸ 網路數據加密的鏈路加密

對於在兩個網路節點間的某一次通信鏈路，鏈路加密能為網上傳輸的數據提供安全保證。對於鏈路加密（又稱在線加密），所有消息在被傳輸之前進行加密，在每一個節點對接收到的消息進行解密，然後先使用下一個鏈路的密鑰對消息進行加密，再進行傳輸。在到達目的地之前，一條消息可能要經過許多通信鏈路的傳輸。
由於在每一個中間傳輸節點消息均被解密後重新進行加密，因此，包括路由信息在內的鏈路上的所有數據均以密文形式出現。這樣，鏈路加密就掩蓋了被傳輸消息的源點與終點。由於填充技術的使用以及填充字元在不需要傳輸數據的情況下就可以進行加密，這使得消息的頻率和長度特性得以掩蓋，從而可以防止對通信業務進行分析。
盡管鏈路加密在計算機網路環境中使用得相當普遍，但它並非沒有問題。鏈路加密通常用在點對點的同步或非同步線路上，它要求先對在鏈路兩端的加密設備進行同步，然後使用一種鏈模式對鏈路上傳輸的數據進行加密。這就給網路的性能和可管理性帶來了副作用。
在線路信號經常不通的海外或衛星網路中，鏈路上的加密設備需要頻繁地進行同步，帶來的後果是數據丟失或重傳。另一方面，即使僅一小部分數據需要進行加密，也會使得所有傳輸數據被加密。
在一個網路節點，鏈路加密僅在通信鏈路上提供安全性，消息以明文形式存在，因此所有節點在物理上必須是安全的，否則就會泄漏明文內容。然而保證每一個節點的安全性需要較高的費用，為每一個節點提供加密硬體設備和一個安全的物理環境所需要的費用由以下幾部分組成保護節點物理安全的雇員開銷，為確保安全策略和程序的正確執行而進行審計時的費用，以及為防止安全性被破壞時帶來損失而參加保險的費用。
在傳統的加密演算法中，用於解密消息的密鑰與用於加密的密鑰是相同的，該密鑰必須被秘密保存，並按一定規則進行變化。這樣，密鑰分配在鏈路加密系統中就成了一個問題，因為每一個節點必須存儲與其相連接的所有鏈路的加密密鑰，這就需要對密鑰進行物理傳送或者建立專用網路設施。而網路節點地理分布的廣闊性使得這一過程變得復雜,同時增加了密鑰連續分配時的費用。
節點加密
盡管節點加密能給網路數據提供較高的安全性，但它在操作方式上與鏈路加密是類似的兩者均在通信鏈路上為傳輸的消息提供安全性；都在中間節點先對消息進行解密，然後進行加密。因為要對所有傳輸的數據進行加密，所以加密過程對用戶是透明的。
然而，與鏈路加密不同，節點加密不允許消息在網路節點以明文形式存在，它先把收到的消息進行解密，然後採用另一個不同的密鑰進行加密，這一過程是在節點上的一個安全模塊中進行。
節點加密要求報頭和路由信息以明文形式傳輸，以便中間節點能得到如何處理消息的信息。因此這種方法對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。
端到端加密
端到端加密允許數據在從源點到終點的傳輸過程中始終以密文形式存在。採用端到端加密（又稱脫線加密或包加密），消息在被傳輸時到達終點之前不進行解密，因為消息在整個傳輸過程中均受到保護，所以即使有節點被損壞也不會使消息泄露。
端到端加密系統的價格便宜些，並且與鏈路加密和節點加密相比更可靠，更容易設計、實現和維護。端到端加密還避免了其它加密系統所固有的同步問題，因為每個報文包均是獨立被加密的，所以一個報文包所發生的傳輸錯誤不會影響後續的報文包。此外，從用戶對安全需求的直覺上講，端到端加密更自然些。單個用戶可能會選用這種加密方法，以便不影響網路上的其他用戶，此方法只需要源和目的節點是保密的即可。
端到端加密系統通常不允許對消息的目的地址進行加密，這是因為每一個消息所經過的節點都要用此地址來確定如何傳輸消息。由於這種加密方法不能掩蓋被傳輸消息的源點與終點，因此它對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。

❹ 為確保信息安全，信息需要加密傳輸

【熱心相助】

隨著計算機網路的快速發展和廣泛應用，全球已經進入互聯互通時代，人們享受著網路帶來的高效和便捷，但很多病毒、黑客和高科技犯罪也隨之產生，因此網路信息安全問題成為現階段網路技術研究的重要課題。加密技術是網路信息安全的有效策略之一。通過加密技術及管理，可以提高數據傳輸的安全性。

數據信息加密技術是保證信息安全的重要手段之一，不僅可以保證數據的機密性，而且可以保證數據的完整性和抗抵賴性，還可以進行用戶端和伺服器端的身份認證。

主要信息加密技術包括：對數據信息及網路加密方式。

網路中數據信息的存在方式有兩種存儲在存儲器當中和在通信過程中，為保證網路中數據安全，利用密碼技術實現數據加密是很有效的方式。數據加密方式的劃分，如圖1所示。

圖1 數據加密方式的劃分

1.存儲加密

存儲加密是對存儲數據進行的加密，它主要是通過訪問控制實現的。文件加密分單級加密和多級（或稱分級）兩種，在控制上一方面與用戶或用戶組相關，另一方面與數據有關。

2.通信加密

通信加密是對通信過程中傳輸的數據加密。在計算機網路系統中，數據加密方式有鏈路加密、節點加密和端-端加密三種方式。

具體參考：清華大學出版社網路安全實用技術賈鐵軍教授主編。

❺ 區塊鏈之加密原理總結(一)

    先放一張以太坊的架構圖：

    在學習的過程中主要是採用單個模塊了學習了解的，包括P2P,密碼學，網路，協議等。直接開始總結：

                秘鑰分配問題也就是秘鑰的傳輸問題，如果對稱秘鑰，那麼只能在線下進行秘鑰的交換。如果在線上傳輸秘鑰，那就有可能被攔截。所以採用非對稱加密，兩把鑰匙，一把私鑰自留，一把公鑰公開。公鑰可以在網上傳輸。不用線下交易。保證數據的安全性。

        如上圖，A節點發送數據到B節點，此時採用公鑰加密。A節點從自己的公鑰中獲取到B節點的公鑰對明文數據加密，得到密文發送給B節點。而B節點採用自己的私鑰解密。

        2、無法解決消息篡改。

    如上圖，A節點採用B的公鑰進行加密，然後將密文傳輸給B節點。B節點拿A節點的公鑰將密文解密。

        1、由於A的公鑰是公開的，一旦網上黑客攔截消息，密文形同虛設。說白了，這種加密方式，只要攔截消息，就都能解開。

        2、同樣存在無法確定消息來源的問題，和消息篡改的問題。

        如上圖，A節點在發送數據前，先用B的公鑰加密，得到密文1，再用A的私鑰對密文1加密得到密文2。而B節點得到密文後，先用A的公鑰解密，得到密文1，之後用B的私鑰解密得到明文。

        1、當網路上攔截到數據密文2時， 由於A的公鑰是公開的，故可以用A的公鑰對密文2解密，就得到了密文1。所以這樣看起來是雙重加密，其實最後一層的私鑰簽名是無效的。一般來講，我們都希望簽名是簽在最原始的數據上。如果簽名放在後面，由於公鑰是公開的，簽名就缺乏安全性。

        2、存在性能問題，非對稱加密本身效率就很低下，還進行了兩次加密過程。

        如上圖，A節點先用A的私鑰加密，之後用B的公鑰加密。B節點收到消息後，先採用B的私鑰解密，然後再利用A的公鑰解密。

        1、當密文數據2被黑客攔截後，由於密文2隻能採用B的私鑰解密，而B的私鑰只有B節點有，其他人無法機密。故安全性最高。

        2、當B節點解密得到密文1後， 只能採用A的公鑰來解密。而只有經過A的私鑰加密的數據才能用A的公鑰解密成功，A的私鑰只有A節點有，所以可以確定數據是由A節點傳輸過來的。

        經兩次非對稱加密，性能問題比較嚴重。

        基於以上篡改數據的問題，我們引入了消息認證。經過消息認證後的加密流程如下：

        當A節點發送消息前，先對明文數據做一次散列計算。得到一個摘要, 之後將照耀與原始數據同時發送給B節點。當B節點接收到消息後，對消息解密。解析出其中的散列摘要和原始數據，然後再對原始數據進行一次同樣的散列計算得到摘要1, 比較摘要與摘要1。如果相同則未被篡改，如果不同則表示已經被篡改。

        在傳輸過程中，密文2隻要被篡改，最後導致的hash與hash1就會產生不同。

        無法解決簽名問題，也就是雙方相互攻擊。A對於自己發送的消息始終不承認。比如A對B發送了一條錯誤消息，導致B有損失。但A抵賴不是自己發送的。

        在(三)的過程中，沒有辦法解決交互雙方相互攻擊。什麼意思呢？ 有可能是因為A發送的消息，對A節點不利，後來A就抵賴這消息不是它發送的。

        為了解決這個問題，故引入了簽名。這里我們將(二)-4中的加密方式，與消息簽名合並設計在一起。

       在上圖中，我們利用A節點的私鑰對其發送的摘要信息進行簽名，然後將簽名+原文，再利用B的公鑰進行加密。而B得到密文後，先用B的私鑰解密，然後 對摘要再用A的公鑰解密，只有比較兩次摘要的內容是否相同。這既避免了防篡改問題，有規避了雙方攻擊問題。因為A對信息進行了簽名，故是無法抵賴的。

        為了解決非對稱加密數據時的性能問題，故往往採用混合加密。這里就需要引入對稱加密，如下圖:

        在對數據加密時，我們採用了雙方共享的對稱秘鑰來加密。而對稱秘鑰盡量不要在網路上傳輸，以免丟失。這里的共享對稱秘鑰是根據自己的私鑰和對方的公鑰計算出的，然後適用對稱秘鑰對數據加密。而對方接收到數據時，也計算出對稱秘鑰然後對密文解密。

        以上這種對稱秘鑰是不安全的，因為A的私鑰和B的公鑰一般短期內固定，所以共享對稱秘鑰也是固定不變的。為了增強安全性，最好的方式是每次交互都生成一個臨時的共享對稱秘鑰。那麼如何才能在每次交互過程中生成一個隨機的對稱秘鑰，且不需要傳輸呢？

        那麼如何生成隨機的共享秘鑰進行加密呢？

        對於發送方A節點，在每次發送時，都生成一個臨時非對稱秘鑰對，然後根據B節點的公鑰 和 臨時的非對稱私鑰 可以計算出一個對稱秘鑰(KA演算法-Key Agreement)。然後利用該對稱秘鑰對數據進行加密，針對共享秘鑰這里的流程如下：

        對於B節點，當接收到傳輸過來的數據時，解析出其中A節點的隨機公鑰，之後利用A節點的隨機公鑰 與 B節點自身的私鑰 計算出對稱秘鑰(KA演算法)。之後利用對稱秘鑰機密數據。

        對於以上加密方式，其實仍然存在很多問題，比如如何避免重放攻擊(在消息中加入 Nonce )，再比如彩虹表(參考 KDF機制解決 )之類的問題。由於時間及能力有限，故暫時忽略。

        那麼究竟應該採用何種加密呢？

        主要還是基於要傳輸的數據的安全等級來考量。不重要的數據其實做好認證和簽名就可以，但是很重要的數據就需要採用安全等級比較高的加密方案了。

        密碼套件 是一個網路協議的概念。其中主要包括身份認證、加密、消息認證(MAC)、秘鑰交換的演算法組成。

        在整個網路的傳輸過程中，根據密碼套件主要分如下幾大類演算法：

        秘鑰交換演算法：比如ECDHE、RSA。主要用於客戶端和服務端握手時如何進行身份驗證。

        消息認證演算法：比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用於消息摘要。

        批量加密演算法：比如AES, 主要用於加密信息流。

        偽隨機數演算法：例如TLS 1.2的偽隨機函數使用MAC演算法的散列函數來創建一個 主密鑰 ——連接雙方共享的一個48位元組的私鑰。主密鑰在創建會話密鑰（例如創建MAC）時作為一個熵來源。

        在網路中，一次消息的傳輸一般需要在如下4個階段分別進行加密，才能保證消息安全、可靠的傳輸。

        握手/網路協商階段：

        在雙方進行握手階段，需要進行鏈接的協商。主要的加密演算法包括RSA、DH、ECDH等

        身份認證階段：

        身份認證階段，需要確定發送的消息的來源來源。主要採用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密，DSA簽名)等。

        消息加密階段：

        消息加密指對發送的信息流進行加密。主要採用的加密方式包括DES、RC4、AES等。

        消息身份認證階段/防篡改階段：

        主要是保證消息在傳輸過程中確保沒有被篡改過。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。

         ECC ：Elliptic Curves Cryptography，橢圓曲線密碼編碼學。是一種根據橢圓上點倍積生成 公鑰、私鑰的演算法。用於生成公私秘鑰。

         ECDSA ：用於數字簽名,是一種數字簽名演算法。一種有效的數字簽名使接收者有理由相信消息是由已知的發送者創建的，從而發送者不能否認已經發送了消息(身份驗證和不可否認)，並且消息在運輸過程中沒有改變。ECDSA簽名演算法是ECC與DSA的結合，整個簽名過程與DSA類似，所不一樣的是簽名中採取的演算法為ECC，最後簽名出來的值也是分為r,s。 主要用於身份認證階段 。

         ECDH ：也是基於ECC演算法的霍夫曼樹秘鑰，通過ECDH，雙方可以在不共享任何秘密的前提下協商出一個共享秘密，並且是這種共享秘鑰是為當前的通信暫時性的隨機生成的，通信一旦中斷秘鑰就消失。 主要用於握手磋商階段。

         ECIES： 是一種集成加密方案,也可稱為一種混合加密方案，它提供了對所選擇的明文和選擇的密碼文本攻擊的語義安全性。ECIES可以使用不同類型的函數：秘鑰協商函數(KA)，秘鑰推導函數(KDF)，對稱加密方案(ENC)，哈希函數(HASH), H-MAC函數(MAC)。

         ECC 是橢圓加密演算法，主要講述了按照公私鑰怎麼在橢圓上產生，並且不可逆。 ECDSA 則主要是採用ECC演算法怎麼來做簽名， ECDH 則是採用ECC演算法怎麼生成對稱秘鑰。以上三者都是對ECC加密演算法的應用。而現實場景中，我們往往會採用混合加密(對稱加密，非對稱加密結合使用，簽名技術等一起使用)。 ECIES 就是底層利用ECC演算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非對稱加密，對稱加密和簽名的功能。

        ECC 是 Elliptic Curve Cryptography的簡稱。那麼什麼是橢圓加密曲線呢？Wolfram MathWorld 給出了很標準的定義： 一條橢圓曲線就是一組被  ​  定義的且滿足  ​ ​ 的點集。  

這個先訂條件是為了保證曲線不包含奇點。

所以，隨著曲線參數a和b的不斷變化，曲線也呈現出了不同的形狀。比如:

        所有的非對稱加密的基本原理基本都是基於一個公式 K = k*G。其中K代表公鑰，k代表私鑰，G代表某一個選取的基點。非對稱加密的演算法 就是要保證 該公式  不可進行逆運算( 也就是說G/K是無法計算的 )。

        ECC是如何計算出公私鑰呢？這里我按照我自己的理解來描述。

         我理解，ECC的核心思想就是：選擇曲線上的一個基點G，之後隨機在ECC曲線上取一個點k(作為私鑰)，然後根據k*G計算出我們的公鑰K。並且保證公鑰K也要在曲線上。

        那麼k*G怎麼計算呢？如何計算k*G才能保證最後的結果不可逆呢？這就是ECC演算法要解決的。

        首先，我們先隨便選擇一條ECC曲線，a = -3, b = 7 得到如下曲線：

​        在這個曲線上，我隨機選取兩個點，這兩個點的乘法怎麼算呢？我們可以簡化下問題，乘法是都可以用加法表示的，比如2*2 = 2+2，3*5 = 5+5+5。 那麼我們只要能在曲線上計算出加法，理論上就能算乘法。所以，只要能在這個曲線上進行加法計算，理論上就可以來計算乘法，理論上也就可以計算k*G這種表達式的值。

        曲線上兩點的加法又怎麼算呢？這里ECC為了保證不可逆性，在曲線上自定義了加法體系。

        現實中，1+1=2，2+2=4，但在ECC演算法里，我們理解的這種加法體系是不可能。故需要自定義一套適用於該曲線的加法體系。

         ECC定義，在圖形中隨機找一條直線，與ECC曲線相交於三個點(也有可能是兩個點)，這三點分別是P、Q、R。

         那麼P+Q+R = 0。其中0 不是坐標軸上的0點，而是ECC中的無窮遠點。也就是說定義了無窮遠點為0點。

        同樣，我們就能得出 P+Q = -R。 由於R 與-R是關於X軸對稱的，所以我們就能在曲線上找到其坐標。

        P+R+Q = 0, 故P+R = -Q , 如上圖。

以上就描述了ECC曲線的世界裡是如何進行加法運算的。

        從上圖可看出，直線與曲線只有兩個交點，也就是說 直線是曲線的切線。此時P,R 重合了。

        也就是P = R, 根據上述ECC的加法體系，P+R+Q = 0, 就可以得出 P+R+Q = 2P+Q = 2R+Q=0

        於是乎得到 2*P = -Q (是不是與我們非對稱演算法的公式 K = k*G 越來越近了)。

        於是我們得出一個結論，可以算乘法，不過只有在切點的時候才能算乘法，而且只能算2的乘法。

        假若 2 可以變成任意個數進行想乘，那麼就能代表在ECC曲線里可以進行乘法運算，那麼ECC演算法就能滿足非對稱加密演算法的要求了。

        那麼我們是不是可以隨機任何一個數的乘法都可以算呢？ 答案是肯定的。 也就是點倍積 計算方式。

        選一個隨機數 k, 那麼k * P等於多少呢？

        我們知道在計算機的世界裡，所有的都是二進制的，ECC既然能算2的乘法，那麼我們可以將隨機數k描 述成二進制然後計算。假若k = 151 = 10010111

        由於2*P = -Q 所以 這樣就計算出了k*P。 這就是點倍積演算法 。所以在ECC的曲線體系下是可以來計算乘法，那麼以為這非對稱加密的方式是可行的。

        至於為什麼這樣計算 是不可逆的。這需要大量的推演，我也不了解。但是我覺得可以這樣理解：

        我們的手錶上，一般都有時間刻度。現在如果把1990年01月01日0點0分0秒作為起始點，如果告訴你至起始點為止時間流逝了 整1年，那麼我們是可以計算出現在的時間的，也就是能在手錶上將時分秒指針應該指向00：00：00。但是反過來，我說現在手錶上的時分秒指針指向了00：00：00,你能告訴我至起始點算過了有幾年了么？

        ECDSA簽名演算法和其他DSA、RSA基本相似，都是採用私鑰簽名，公鑰驗證。只不過演算法體系採用的是ECC的演算法。交互的雙方要採用同一套參數體系。簽名原理如下：

        在曲線上選取一個無窮遠點為基點 G = (x,y)。隨機在曲線上取一點k 作為私鑰， K = k*G 計算出公鑰。

         簽名過程：

        生成隨機數R, 計算出RG.

        根據隨機數R,消息M的HASH值H,以及私鑰k, 計算出簽名S = (H+kx)/R.

        將消息M,RG,S發送給接收方。

         簽名驗證過程：

        接收到消息M, RG,S

        根據消息計算出HASH值H

        根據發送方的公鑰K,計算 HG/S + xK/S, 將計算的結果與 RG比較。如果相等則驗證成功。

         公式推論：

        HG/S + xK/S = HG/S + x(kG)/S = (H+xk)/GS = RG

        在介紹原理前，說明一下ECC是滿足結合律和交換律的，也就是說A+B+C = A+C+B = (A+C)+B。

        這里舉一個WIKI上的例子說明如何生成共享秘鑰，也可以參考  Alice And Bob  的例子。

        Alice 與Bob 要進行通信，雙方前提都是基於 同一參數體系的ECC生成的 公鑰和私鑰。所以有ECC有共同的基點G。

         生成秘鑰階段：

        Alice 採用公鑰演算法 KA = ka * G ，生成了公鑰KA和私鑰ka, 並公開公鑰KA。

        Bob 採用公鑰演算法 KB = kb * G ，生成了公鑰KB和私鑰 kb, 並公開公鑰KB。

         計算ECDH階段：

        Alice 利用計算公式 Q = ka * KB  計算出一個秘鑰Q。

        Bob 利用計算公式 Q' = kb * KA 計算出一個秘鑰Q'。

         共享秘鑰驗證：

        Q = ka  KB = ka * kb * G = ka * G * kb = KA * kb = kb * KA = Q'

        故 雙方分別計算出的共享秘鑰不需要進行公開就可採用Q進行加密。我們將Q稱為共享秘鑰。

        在以太坊中，採用的ECIEC的加密套件中的其他內容：

        1、其中HASH演算法採用的是最安全的SHA3演算法 Keccak 。

        2、簽名演算法採用的是 ECDSA

        3、認證方式採用的是  H-MAC

        4、ECC的參數體系採用了secp256k1,  其他參數體系 參考這里

        H-MAC 全程叫做 Hash-based Message Authentication Code. 其模型如下：

在 以太坊 的 UDP通信時(RPC通信加密方式不同)，則採用了以上的實現方式，並擴展化了。

首先，以太坊的UDP通信的結構如下：

        其中，sig是 經過 私鑰加密的簽名信息。mac是可以理解為整個消息的摘要， ptype是消息的事件類型，data則是經過RLP編碼後的傳輸數據。

        其UDP的整個的加密，認證，簽名模型如下：

❻ 數據放在區塊鏈上，真的不會被篡改嗎

區塊鏈可以做到加密存證保障數據安全。
互聯網讓我們的生活更加便捷，但也衍生了一系列關於數據安全方面的問題和挑戰。數字化浪潮下，數據安全或將成為核心競爭力，而在國家大力發展區塊鏈的勢頭下，區塊鏈存證保障數據安全將成為大勢所趨。
易保全通過自研區塊鏈技術和發明專利，推出了「區塊鏈+全證據鏈+保全鏈」，有效確保數據安全、司法合規有效。通過DES、SHA512等多種加密演算法，以及時間戳服務、PBFT共識演算法，對作品數據進行加密運算，幫助用戶第一時間把電子數據加密存儲到區塊鏈上，充分保障區塊鏈存證數據的原始性，有效防篡改。