블록체인의 암호화

EKT多链技术

特邀专栏作者

2019-03-27 16:00 (UTC+8)

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EKT 멀티체인 기술 토크 | 블록체인의 암호화

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EKT 멀티체인 기술 토크 | 블록체인의 암호화

서문: 블록체인에 대해 이야기하는 것은 암호화와 분리할 수 없습니다. 일반적으로 블록체인 기술은 블록 체인 데이터 구조를 사용하여 데이터를 확인 및 저장하고 분산 노드 수식 알고리즘을 사용하여 데이터를 생성 및 업데이트하며 암호화를 사용하여 데이터 전송 및 액세스의 보안을 보장하고 자동화된 스크립트를 사용하여 새로운 분산 인프라 및 컴퓨팅을 제공합니다. 코드로 구성된 스마트 계약을 통해 데이터를 프로그래밍하고 조작하는 패러다임 블록체인의 핵심은 데이터 블록을 시간순으로 순차적으로 연결된 방식으로 결합한 체인 데이터 구조와 암호학적으로 보장된 변조 및 위조가 불가능한 분산 원장입니다. 이를 요약하면 블록체인에는 분산 저장, 합의 메커니즘, 암호화 원칙 및 스마트 계약이라는 네 가지 필수 핵심 기술이 있음을 알 수 있습니다. 오늘은 주로 암호화의 관점에서 블록체인의 기원에 대해 이야기하겠습니다.

【시저 암호】

암호화는 길고 매혹적인 역사를 가진 고대 학문입니다. 군사 및 외교 서신을 보호하기 위한 용도는 문자가 막 발명되던 수천 년 전의 고대로 거슬러 올라갑니다. 수천 년 동안 암호화는 지속적으로 발전해 왔습니다. 오늘날 정보화 시대의 급속한 발전과 함께 암호학의 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다. 군사적, 정치적, 외교적 사용에 국한되지 않고 사람들의 삶과 밀접한 관련이 있습니다. 사람들이 온라인 쇼핑, 기업과의 의사 소통, 신용 카드 사용 등을 하는 경우 사람들의 개인 정보를 보호하고 프라이버시는 물론 우리가 우려하는 블록체인 기술의 경우 암호화가 그 초석으로 존재합니다.

Caesar는 군사용으로 대체 암호를 최초로 사용하고 문서화했습니다. 카이사르는 자신의 공적을 기념하는 갈라 갈리아(Gala Gaul)에서 포위 공격을 받고 항복 직전에 있던 키케로에게 비밀 편지를 보냈다고 설명합니다. 카이사르는 암호문을 즐겨 사용했고, 후대의 『카이사르 전기』에는 카이사르가 사용한 일종의 암호문이 자세히 기록되어 있다. 그리고 이 암호화 방법은 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.

카이사르 암호의 표현 방법은 각 문자를 알파벳 문자 뒤의 세 자리 문자로 대체하는 것입니다. 대체 암호화 기술로, 평문의 모든 문자를 알파벳의 고정된 숫자만큼 뒤로(또는 앞으로) 오프셋한 다음 암호문으로 대체합니다. 예를 들어 오프셋이 3이면 모든 문자 A는 D로, B는 E로 바뀌는 식입니다. 즉, 문자 A는 문자 D로 대체되고 문자 B는 문자 E로 대체됩니다. 예를 들어 해외에서는 Caesar가 암호문으로 편지를 썼을 때 Deurdg로 대체되었습니다. 이렇게 해서 적이 이해할 수 없는 암호문을 얻는다.

그러한 명령이 있는 경우:

RETURN TO ROME

카이사르 암호로 암호화하면 다음과 같이 됩니다.

UHWXUQ WR URPH

이 명령은 적에게 가로채면 의미가 없기 때문에 새지 않습니다.

지금은 이 암호화 방법이 다소 순진해 보일 수 있지만 역사에 기록된 암호화 키를 사용한 최초의 사례로 암호화 키를 보낸 사람과 받는 사람이 공유하여 현대 암호화의 기원을 표시합니다. 시저 암호부터 20세기 공개 키가 발명되기 수천년 전인 20세기까지 암호의 원리는 같다고 할 수 있습니다. 비트코인과 블록체인의 암호화 방법은 카이사르 암호의 원리와 다릅니다. 즉, 더 많은 공개 키가 있습니다. 오늘날까지도 많은 스파이 영화를 보면 많은 요원과 스파이가 여전히 이 방법을 사용하여 정보를 전송한다는 것을 알게 될 것입니다.

여기에 특별히 언급할 가치가 있는 몇 가지 용어가 있습니다. 암호학자들은 보통 원래의 정보를 쓰는 데 사용하는 알파벳, 즉 일반 알파벳을 평코드표라고 부르고 평문을 대체하는 것을 암호표라고 부른다. 이것은 암호라는 단어가 나오는 곳입니다. 그런 다음 3비트를 뒤로 이동하면 이 "3"을 키라고 합니다. 물론 수학을 공부한 사람이라면 여기에 26개의 글자가 있다는 것을 알겠지만 순서대로 옮기기만 해도 각 글자는 25개의 다른 대안, 즉 25개의 키가 있습니다. 알고리즘은 다양한 시도를 통해 암호를 해독하는 과정입니다.

중국 서한에 해당하는 기원전 100년경 카이사르의 암호를 해독할 가능성은 거의 제로에 가까웠다고 생각할 수 있다. 암호학에서 카이사르 암호는 가장 간단하고 가장 잘 알려진 암호화 기술 중 하나입니다. Caesar 암호는 최신 ROT13 시스템에서도 사용됩니다. 그러나 알파벳 대체를 사용하는 모든 암호화 기술과 마찬가지로 카이사르 암호는 해독하기가 매우 쉽고 실제 응용 프로그램에서 통신 보안을 보장할 수 없습니다.

[다중 테이블 대체]

가장 초기의 고전 암호 시스템은 주로 단일 테이블 대체 암호 시스템과 다중 테이블 대체 암호 시스템을 포함합니다. 고전 암호의 두 가지 중요한 시스템으로 고대 역사에서 세계 여러 지역에서 널리 사용되었습니다. Caesar 암호는 전형적인 단일 테이블 대체 암호입니다.

단일 테이블 대체 암호는 손으로 계산할 수 없는 엄청난 수의 키가 있기 때문에 천년 동안 깨지지 않는 것으로 간주되었습니다. 그러나 사회의 발전과 기술의 발달로 동양의 아랍인들은 새로운 기술을 발견하고 풀 수 없다고 여겨졌던 이 코드를 해독할 수 있는 지름길을 찾아냈고, 통계학자와 종교학자가 공동으로 세 가지를 완성했다.

이 또한 간접적으로 중국의 제지 발명과 이슬람 문명의 급속한 확산 덕분입니다. 책에 대한 수요가 급증하고 있기 때문에 누군가 교정을 해야 하고, 이 일에 가장 적격인 사람은 당연히 신학자이다. 교정하는 동안 그들은 또한 무함마드의 계시에 사용된 단어의 빈도를 세고 있습니다.이 계시에 새로운 단어가 있으면 출현 연도가 늦어야 합니다. 빗질하는 과정에서 그들은 어떤 글자가 다른 글자보다 더 자주 나타나는 것을 발견했습니다.

영어를 공부한 우리는 문자 e가 가장 일반적이고 문자 t와 a가 그 뒤를 따른다는 것을 알고 있습니다. 시저 암호에 따라 암호화하면 암호 문자는 일반 암호 문자에 해당하고 암호 문자에서 가장 많이 나타나는 문자는 일반 암호 문자 E에 해당해야 하는 식으로 쉽게 제외할 수 있습니다. 올바른 해독 방법을 빠르게 찾을 수 있도록 많은 수의 키. 누가 문자의 빈도를 해독 코드와 연결했는지 확인하는 것은 불가능하지만, 확실한 것은 아랍인들이 AD 9세기에 이미 카이사르 코드를 해독하는 데 매우 능숙했다는 것입니다.

서기 7세기부터 서기 12세기까지 아랍인들이 찬란한 문명을 이룩한 것에 비하면 당시 유럽은 여전히 무지하고 후진적이며 가난한 곳이었습니다. 이슬람 문명의 번영은 예술, 과학 및 기타 문화의 번영을 가져왔을 뿐만 아니라 사회의 규칙과 관리도 매우 질서 있고 효율적이었습니다. 당시 관리자들은 주요 공무를 암호화했을 뿐만 아니라 세금을 기록할 때 암호화를 사용했는데, 여전히 "장관 핸드북"과 같은 관리 문서에서 암호화와 관련된 기술적인 문제를 논의하고 있었습니다. 엄청난 수요와 과학 기술의 발전 덕분에 아랍인들은 마침내 대체 암호의 밀레니엄 문제를 해독할 기회를 갖게 되었습니다.

단일표 대입의 해독은 매우 간단하다. 왜냐하면 단일표 대입에서는 글자명의 변화를 제외하고는 글자의 빈도수, 반복문자의 패턴, 글자의 조합 등의 통계적 특성을 알 수 있기 때문이다. 이러한 변경되지 않은 통계적 특성에 의존하여 단일 테이블 대체를 해독할 수 있습니다. 단일 테이블 대체와 비교할 때 다중 테이블 대체 암호는 해독하기가 훨씬 더 어렵습니다.

다중 테이블 대체는 피렌체 건축가 Alberti가 1467년경에 발명했습니다. 다중 테이블 치환 암호는 비주기적 다중 테이블 치환 암호와 주기적 다중 테이블 치환 암호로 나뉩니다. 다중 테이블 대체 암호에서는 다중 문자가 암호로 사용됩니다. 암호화 또는 복호화 속도를 높이기 위해 모든 문자는 일반적으로 암호학에서 tableau라고 하는 형식으로 작성됩니다. 이 형식은 보통 26×26인데, 영문 26자 모두 이런 식으로 쓸 수 있기 때문입니다. 양식을 채우고 다음에 사용할 문자를 선택하는 방법은 서로 다른 다중 문자 대체 암호 사이의 정의입니다. 다중 문자 대체 암호는 대체 가능성이 많고 암호문이 더 길어야 하기 때문에 단일 문자 대체 암호보다 해독하기가 더 어렵습니다.

그중 가장 유명한 것은 1585년 Bellazzo가 소개한 버지니아 암호입니다. 1863년까지 해독되지 않은 상태로 남아 있었습니다. 프랑스인들은 그것을 "깨뜨릴 수 없는 암호"(프랑스어: le chiffre indéchiffrable)라고 부릅니다. 이 암호는 Bryce de Virginia가 만든 것으로 잘못 믿어져 버지니아 암호라고 합니다.

버지니아 암호에서는 표의 첫 번째 줄에 26개의 문자만 직접 채우면 되며, 그 다음 각 줄의 문자는 왼쪽으로 한 칸씩 이동합니다. (이것을 테이블 순회라고 하며 수학적으로 각 열은 26과 합동입니다.) 이 암호를 사용하려면 키워드를 키로 사용해야 합니다. 키워드는 사용될 때마다 다시 반복됩니다. 키워드가 "CAT"라고 가정하면, 평문의 첫 번째 단어는 "C"로 암호화되고, 두 번째 단어는 "A"로 암호화되고, 세 번째 단어는 "T"로 암호화된 다음 다시 C 암호화로 되돌려집니다. 시간. 그러면 우측의 패스워드 표에 따라 암호화를 하게 되는데, 예를 들어 BALL이 CAT를 키워드로 사용하면 DAEN으로 암호화가 되고, 같은 "L"이라도 다른 문자로 암호화가 되는 것을 알 수 있다. 실제로 버지니아 암호의 키워드는 매우 깁니다.

각 일반 텍스트 문자에 대해 다른 대체 테이블(또는 키)을 사용하는 비주기적 다중 테이블 대체 암호를 일회성 패드 암호라고 합니다. 암호화 테이블이 충분히 길면 이것이 이론적으로 깨지지 않는 유일한 암호입니다. 이러한 종류의 암호는 평문의 특성을 완전히 숨길 수 있지만 필요한 키 양이 평문 메시지의 길이와 같기 때문에 널리 사용되기 어렵습니다.

키의 양을 줄이기 위해 주기적인 다중 테이블 대체 암호가 실제 응용 프로그램에서 자주 사용됩니다. 16세기에는 다양한 다중 테이블 자동 키 암호가 사용되었으며 특히 프랑스http://B.deVigtnère의 Vigenère 암호 시스템. 잘 알려진 다중 테이블 대체 암호에는 Vigenère, Beaufort, Running-Key, Vernam 및 rotor machine이 있습니다. 단일 테이블 대체 및 다중 테이블 대체 암호에 대해 암호문 전용 분석이 가능합니다. 단일 테이블 치환 암호와 다중 테이블 치환 암호 모두 단일 문자를 치환 객체로 사용하며 여러 문자가 치환될 때마다 다중 문자 치환 암호가 됩니다. 1854년경 L.Playfair는 영국 과학자 C.Wheatstone이 발명한 Playfair 암호를 영국에서 홍보했습니다. 제1차 세계 대전 당시 영국군이 사용한 최초의 다중 문자 대체 암호였습니다. 다중 문자 대체의 장점은 문자의 고유 빈도를 숨기거나 균등화하기 쉽기 때문에 통계 분석에 대한 저항에 유리합니다. 이러한 종류의 암호에는 주로 Playfair 암호, Hill 암호 등이 포함됩니다.

1920년대에는 암호화를 자동으로 처리하기 위해 다양한 기계적 암호화 장치가 발명되었습니다. 대부분은 달리는 바퀴의 개념을 기반으로 합니다. 1918년 American EH Hebern은 유선 연결로 수정된 초기 타자기를 기반으로 단일 알파벳 교체를 생산하는 최초의 회전식 기계를 만들었으며 출력은 원래의 점등 지침을 통해 이루어졌습니다. 가장 유명한 바퀴 장치는 독일 Scherbius가 발명하고 제조한 Enigma입니다. 제2차 세계대전 당시 독일군이 사용했습니다. 그러나 제2차 세계대전 중에 해독되었다.

【현대 암호학】

현대 암호학은 소스에서 수신자까지 정보를 안전하게 전송하고 안전하게 저장하는 방법을 연구하며 "자신과 적을 아는 것"을 연구하는 과학입니다. 그 핵심에는 암호화와 암호 분석이 있습니다. 전자는 적이나 상대가 해독하기 어려운 안전한 비밀번호 체계 구축에 전념하는 것, 즉 "confidant"이고, 후자는 적이나 상대방의 기존 비밀번호 체계를 해독하기 위해 노력하는 것, 즉 "알고 있다"는 것이다. 적". 인간이 기록한 통신 코드는 기원전 400년에 시작되었습니다. 고대 그리스인들은 순열 암호를 발명했습니다. 1881년 세계 최초의 전화 보안 특허가 등장했습니다. 전신과 라디오의 발명은 암호를 통신 분야에서 피할 수 없는 연구 주제로 만들었습니다.

제2차 세계 대전 초기에 독일군은 "에니그마" 암호 기계를 사용했습니다. 연합군은 독일군이 암호화한 정보에 대해 몇 년 동안 아무것도 할 수 없었습니다. "에니그마" 암호 기계는 깨지지 않는 것처럼 보였습니다. 그러나 연합군 암호 해독가들의 끊임없는 노력으로 "에니그마" 암호 기계가 깨졌고 연합군은 독일군의 많은 비밀을 마스터했지만 독일군은 그것에 대해 아무것도 몰랐습니다.

태평양전쟁 당시 미군은 일본 해군의 암호기를 해독해 일본 함대 사령관 야마모토 56명이 지휘관에게 내린 명령을 이해하고 미드웨이 섬에서 일본 해군을 완전히 격파해 결정적인 사건을 일으켰다. 태평양 전쟁의 전환점. 얼마 지나지 않아 Yamamoto Fifty-Six가 사망했습니다. 반대로, 추축국 중 독일만이 제2차 세계 대전 초기에 암호 해독에 뛰어난 기록을 세웠습니다. 따라서 암호는 전쟁에서 매우 중요한 역할을 한다고 말할 수 있습니다.

암호화 암호화는 주로 정보 암호화, 정보 인증, 전자 서명 및 키 관리에 대한 연구에 전념하고 있습니다. 정보 암호화의 목적은 읽을 수 있는 정보를 인식할 수 없는 내용으로 변환하여 정보를 가로채는 사람이 읽을 수 없도록 함과 동시에 정보를 받는 사람이 수신한 정보가 변조 또는 대체되었는지 여부를 확인할 수 있도록 하는 것입니다. 디지털 서명은 정보입니다. 수신자는 수신된 메시지가 실제로 의도된 발신자로부터 온 것인지 확인할 수 있습니다. 메시지 암호화의 보안은 키에 있기 때문에 키 관리는 메시지 암호화에서 가장 어려운 부분입니다. 역사적으로 여러 국가의 군사 정보 기관은 암호화 알고리즘을 해독하는 것보다 다른 국가의 키 관리 방법을 사냥하는 데 더 성공했습니다.

암호해독은 코딩의 방법과 달리 수학적 논리의 불변의 진리에 의존하는 것이 아니라 객관적인 세계가 인지하는 경험과 사실에 의존해야 합니다. 따라서 암호 해독은 사람들의 독창성을 필요로 하며 더 어렵습니다.

현대 암호는 빠르게 발전하는 응용 과학입니다. 인터넷의 급속한 대중화로 사람들은 그것에 의존하여 많은 양의 정보를 전송하지만 이러한 정보의 전송은 네트워크를 통해 공개됩니다. 따라서 개인의 이익과 관련된 정보는 온라인으로 전송되기 전에 암호화되어야 하며 이는 현대 암호화 기술과 불가분의 관계가 될 것입니다.

1976년 Diffie와 Hellman은 "New Directions of Cryptography"에서 유명한 DH 키 교환 프로토콜을 제안하여 공개 키 암호 시스템의 출현을 알렸습니다. Diffie와 Hellman은 처음으로 비밀 채널을 기반으로 하지 않는 키 분배를 제안했으며, 여기에 DH 프로토콜의 큰 의미가 있습니다.

PKI(Public Key Infrastructure)는 공개 키 개념과 기술을 사용하여 보안 서비스를 구현하고 제공하는 범용 보안 인프라입니다. PKI 공개 키 인프라의 주요 작업은 개방형 환경에서 개방형 비즈니스를 위한 디지털 서명 서비스를 제공하는 것입니다.

1960년대와 1970년대 이후 컴퓨터 및 통신 시스템의 대중화는 디지털 정보 보호 및 다양한 보안 서비스에 대한 개인의 요구를 불러일으켰습니다. IBM의 Feistel은 1970년대 초반에 작업을 시작하여 1977년에 최고조에 달했습니다. 그의 연구 결과는 역사상 가장 유명한 암호화 시스템인 데이터 암호화 표준 DES(Data Encryption Standard DES)라는 비분류 정보를 암호화하기 위한 미국 연방 정보 처리 표준으로 채택되었습니다.

1977년 미국 국립표준국(National Bureau of Standards)은 "미국 데이터 암호화 표준(DES)"의 시행을 발표했습니다. 암호화에 대한 군부의 독점이 무너지고 민간인 군대가 암호화 연구 및 응용에 전면적으로 개입하기 시작했습니다. 민간인 암호화 제품은 시장에서 대량으로 판매되고 있으며 사용되는 암호화 알고리즘으로는 DES, IDEA, RSA 등이 있다.

DES는 여전히 전 세계 많은 금융 기관에서 안전한 전자 상거래를 수행하는 표준 방법이며 지금까지 세계에서 가장 널리 사용되고 널리 사용되는 블록 암호 알고리즘입니다. 그러나 컴퓨터 하드웨어의 발달과 연산능력의 향상으로 DES는 더 이상 안전하지 않게 되었다. 1997년 7월 22일 EFF(Electronic Frontier Foundation)는 $250,000 컴퓨터를 사용하여 56시간 안에 56비트 DES를 해독했습니다. 1998년 12월 미국은 DES를 사용하지 않기로 결정했습니다. NIST(National Institute of Standards and Technology)는 이제 벨기에 연구 결과 "Rijndael"을 사용하는 새로운 암호화 표준인 AES를 활성화했습니다. 위의 두 단계에서 사용된 암호화 방식을 대칭형 암호화 방식이라고 하는데, 이러한 방식에서는 암호화 키와 복호화 키가 동일하고 암호학의 발전 3단계에 접어들면 비대칭 암호화가 나타나기 때문이다. 암호 체계.

수만 개의 기존 암호 시스템이 있으며 모두 다릅니다. 그러나 그것들은 모두 개인 키 암호화(예: DES 암호화)와 공개 키 암호화(예: 공개 키 암호화)로 나눌 수 있습니다. 전자의 암호화 과정은 복호화 과정과 동일하며, 사용되는 키도 동일하며, 후자의 경우 각 사용자는 공개 비밀 키를 가집니다.

【멀티체인 및 비대칭 암호화】

대칭 암호화는 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 것을 의미하므로 대칭 암호화라고 합니다. 대칭 암호화에는 개인 키 역할을 하는 하나의 비밀 키만 있습니다. 일반적인 대칭 암호화 알고리즘: DES, AES, 3DES 등

비대칭 암호화는 암호화와 복호화에서 하나는 공개 공개 키로, 다른 하나는 개인 키로 서로 다른 비밀 키를 사용함을 의미합니다. 공개 키로 암호화된 정보는 개인 키로만 복호화할 수 있습니다. 개인 키로 암호화된 정보는 공개 키로만 복호화할 수 있습니다. 일반적인 비대칭 암호화 알고리즘: RSA, ECC.

비대칭 암호화 알고리즘에는 공개 키(publickey)와 개인 키(privatekey)의 두 가지 키가 필요합니다. 공개키와 개인키는 쌍으로 데이터를 공개키로 암호화하면 해당 개인키로만 복호화할 수 있고, 개인키로 데이터를 암호화하면 해당 공개키로만 복호화할 수 있다. 데이터를 해독하는 데 사용됩니다. 암호화와 복호화는 서로 다른 두 개의 키를 사용하기 때문에 이 알고리즘을 비대칭 암호화 알고리즘이라고 합니다. 기밀 정보 교환을 실현하기 위한 비대칭 암호화 알고리즘의 기본 프로세스는 A가 한 쌍의 키를 생성하고 그 중 하나를 공개 키로 다른 당사자에게 공개합니다. 암호화된 정보를 복호화하기 위해 자체적으로 저장된 키.

반면에 A는 B의 공개 키를 사용하여 기밀 정보를 B에게 보내기 전에 서명하고 B는 자신의 개인 키를 사용하여 데이터를 확인할 수 있습니다.

당사자 A는 공개 키로 암호화된 정보를 해독하는 데만 개인 키를 사용할 수 있습니다. 비대칭 암호화 알고리즘의 기밀성은 상대적으로 양호하며 최종 사용자가 키를 교환할 필요가 없습니다.

비대칭 암호화 시스템의 특징: 알고리즘의 강도가 복잡하고 보안은 알고리즘과 키에 따라 다르지만 알고리즘의 복잡성으로 인해 암호화 및 암호 해독 속도가 빠르지 않습니다. 대칭 암호화 및 암호 해독. 대칭형 암호화 시스템에는 한 종류의 키만 있고, 비공개이기 때문에 복호화를 하려면 상대방에게 그 키를 알려줘야 합니다. 따라서 그 보안성을 확보하는 것은 키의 보안성을 확보하는 것인데, 비대칭키 방식은 두 개의 키를 갖고 그 중 하나는 공개키이므로 대칭암호처럼 상대방의 키를 전달할 필요가 없다. 이러한 방식으로 보안이 훨씬 더 강화됩니다.

EKT에서는 비잔틴 내결함성을 달성하기 위해 공개 키와 개인 키를 결합한 비대칭 암호화 및 라우팅 전략 메커니즘을 사용합니다. 우리의 EKT 다중 체인은 "다중 체인 분할 및 정복"의 새로운 방식을 채택하여 각 계약의 정상적인 작동을 보장하는 공개 체인을 재설계합니다.비대칭 암호화는 사용자 정보를 저장하는 데 사용됩니다.동시에 메인 체인은 하위 체인 정보는 공유되지만 기능적으로 분리됩니다. 이 혁신은 아키텍처를 크게 단순화하고 데이터 처리의 부담을 줄이며 한 체인의 트래픽 급증이 다른 체인의 효율성에 영향을 미치지 않고 체인에서 수행되는 모든 비즈니스가 다른 비즈니스 간섭을 효과적으로 받지 않도록 합니다. 리소스 격리가 달성됩니다.

EKT에서 토큰 체인은 사용자 기반을 공유하는 병렬 다중 체인 구조, 다중 체인 및 다중 합의입니다. EKT의 토큰은 utxo 모델을 사용하는 체인 utxo가 다른 토큰을 가지고 있는 것처럼 체인의 속성이며 전송 이벤트도 내장되어 있습니다.

예를 들어 C/S 모델의 경우 비대칭 암호화 서비스를 작성하려면 다음이 필요합니다.

1. 비밀 키 pub/pri 쌍을 계산할 수 있는 서버를 설계합니다. 개인 키는 비밀로 유지하고 공개 키는 공개합니다.

2. 클라이언트가 서버를 요청하도록 설계할 때 서버의 공개 키 공개 키를 가져옵니다.

3. 클라이언트는 AES를 통해 대칭 암호화 키 X를 계산합니다. 그런 다음 X는 pub을 사용하여 암호화됩니다.

4. 클라이언트는 암호화된 암호문을 서버로 보냅니다. 서버는 pri 복호화를 통해 X를 획득합니다.

5. 마지막으로 양측 간의 통신 메커니즘을 설계하고 대칭 키 X를 사용하여 대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 암호화 및 복호화합니다.

이 일련의 절차가 Dapp/퍼블릭 체인 개발자에 의해 작성된다면, 블록체인 기능의 실제 개발 전에 이러한 지루하지만 일반적인 단계로 인해 너무 많은 에너지와 자원을 소비할 수밖에 없습니다.

EKT의 중심 아이디어는 커뮤니티 메커니즘을 설계하여 개발자가 DAPP를 운반할 수 있는 메인 체인을 쉽게 개발하고 나머지는 EKT에 넘겨줍니다. EKT의 "하나의 체인, 하나의 주요 통화, 다중 체인, 다중 합의" 메커니즘 후속 블록체인 프로젝트 개발에 큰 편의성을 제공하며 블록체인의 적용 가능한 모든 응용 시나리오에서 사용할 수 있습니다. EKT는 일련의 기본 블록체인 메커니즘을 제공하며 다른 블록체인 프로젝트는 EKT의 메인 체인 코드를 기반으로 자체 메인 체인을 쉽게 배포할 수 있습니다. EKT에 작성된 블록체인 프로젝트는 보안 문제에 대해 크게 걱정할 필요가 없습니다. 각 인터페이스가 매우 단순하고 여러 병렬 메인 체인에서 배포되고 실행되기 때문입니다. 메인 체인을 배포할 때 자신의 메인 체인의 토큰을 유연하게 발행하고 합의 알고리즘을 선택할 수 있습니다. 새로 배치된 메인 체인은 EKT 멀티체인 기술의 전체 생태계에 합류할 수 있고, EKT 생태계의 사용자 자원을 공유할 수 있으며, 토큰은 EKT 메인 통화 및 다른 메인 체인의 토큰과도 교환 및 유통될 수 있습니다.

EKT 메인 체인의 각 노드의 공개 키는 공개입니다. 이것은 효율성, 보안 및 탈 중앙화의 균형을 이루는 솔루션입니다. 토큰은 이제 일반적으로 스마트 계약으로 정의되지만 미리 정의된 이벤트가 있는 "개체"로 전환되면 이 "개체"는 자체 매개 변수(예: 총 금액, 합의 메커니즘 등)를 가질 수 있으며 더 나은 보안 경험을 제공합니다. 토큰을 받는 주소는 일반 사용자 주소와 계약 주소 두 가지가 있으며, 토큰을 받은 후 계약 주소는 간단한 상태 계산 및 토큰 전송을 위해 튜링 완전하지 않은 계약 언어를 실행할 수 있습니다.

이상은 블록체인 암호화에 대한 저의 생각이며, EKT의 멀티체인 및 멀티컨센서스를 설계할 때 비대칭 암호화의 최하층을 구축할 때 고려해야 할 몇 가지 사항입니다. 함께 질문하고 토론하는 것을 환영합니다.

【실패한 SHA-1】

블록체인 플레이어는 해시라는 단어에 매우 익숙해야 합니다.

해시, 일반적으로 학계에서 "해시"로 번역되고 프로그래머에 의해 "해시"로 직접 음역되며, 해당 작업은 해시 알고리즘을 통해 임의 길이의 입력(사전 매핑 사전 이미지라고도 함)을 고정 길이 출력으로 변환하는 것입니다. , 출력은 해시 값입니다. 이 변환은 압축 맵입니다. 즉, 해시 값의 공간은 일반적으로 입력 공간보다 훨씬 작으며 다른 입력은 동일한 출력으로 해시될 수 있으므로 해시에서 고유한 입력 값을 결정할 수 없습니다. 값. 간단히 말해서, 임의의 길이의 메시지를 고정된 길이의 메시지 요약으로 압축하는 기능입니다.

모든 해시 함수에는 기본 속성이 있습니다. 두 해시 값이 동일하지 않은 경우(동일한 함수에 따라) 두 해시 값에 대한 원래 입력도 동일하지 않습니다. 이 속성은 해시 함수의 결정론적 결과이며, 이 속성을 가진 해시 함수를 단방향 해시 함수라고 합니다. 그러나 한편, 해쉬함수의 입력과 출력은 고유하게 대응되지 않고, 두 개의 해쉬값이 같으면 두 입력값이 같을 가능성도 있지만, 다를 수도 있다. 상황을 "해시 충돌"이라고합니다. (충돌)", 일반적으로 의도적으로 동일한 출력 값을 계산하는 다른 길이의 두 입력 값입니다. 일부 데이터를 입력하여 해시 값을 계산한 다음 입력 값을 부분적으로 변경하면 난독화 속성이 강한 해시 함수는 완전히 다른 해시 값을 생성합니다.

해시 함수는 다음 조건을 충족해야 합니다.

a. 결정적: 해시 함수의 알고리즘은 결정적 알고리즘이며 알고리즘 실행 프로세스는 임의의 수량을 도입하지 않습니다. 이는 동일한 메시지의 해시 결과가 동일해야 함을 의미합니다.

b. 효율성: 어떤 메시지 m이 주어지더라도 HASH(m)을 빠르게 계산할 수 있습니다.

c. 목표 충돌 저항: 임의의 메시지 m0이 주어지면 HASH(m0)=HASH(m1)인 다른 메시지 m1을 찾기가 어렵습니다.

d.일반화된 충돌 저항: HASH(m0) = HASH(m1)와 같이 m1과 같지 않은 두 개의 메시지 m0을 찾는 것은 어렵습니다.

암호화에서는 일반적으로 d 조건이 충족되지 않으면 해시 함수가 더 이상 안전하지 않다고 여겨집니다. 실제로 c 조건이 어느 정도 충족되지 않으면 해시 함수가 더 이상 안전하지 않다고 일반적으로 믿어집니다. 물론 c 조건이 전혀 충족되지 않으면 이 해시 함수는 완전히 안전하지 않으므로 직접 폐기해야 합니다.

해싱의 일반적인 실제 적용은 FIPS 인증 보안 해시 알고리즘 및 암호화 해시 함수 제품군인 Secure Hash Algorithm(영어: Secure Hash Algorithm, 약어로 SHA)이라고 합니다. 디지털 메시지에 해당하는 고정 길이 문자열(메시지 다이제스트라고도 함)을 계산할 수 있는 알고리즘입니다. 그리고 입력 메시지가 다르면 서로 다른 문자열에 해당할 확률이 매우 높습니다(이전에는 99.99999999%에 무한히 가까운 것으로 간주되었는데, 이전에는 왜 그랬는지 나중에 설명).

암호화는 길고 매혹적인 역사를 가진 고대 학문입니다. 군사 및 외교 서신을 보호하기 위한 용도는 문자가 막 발명되던 수천 년 전의 고대로 거슬러 올라갑니다. 수천 년 동안 암호화는 지속적으로 발전해 왔습니다. 시저 암호를 시작으로 사람들도 새로운 암호 알고리즘을 개발할 때 기존 암호 알고리즘을 부단히 크래킹하고 있습니다. 크래커의 경우 암호의 난이도가 높을수록 그 뒤에 숨겨진 비밀의 가치가 커지기 때문입니다. SHA 계열의 5가지 알고리즘은 SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512이며, SHA-512도 SHA-2로 통칭할 수 있다. NSA(Security Agency) NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 설계 및 게시한 미국 정부 표준입니다. 또한 많은 인터넷 및 전자 제품의 핵심 게이트키퍼이기도 합니다.

SHA 시리즈 해시함수군은 가장 잘 알려진 해시함수군으로 MD5, SHA-1, SHA-2가 널리 사용되고 비트코인은 SHA-2 계열에 속하는 SHA-256 해시 알고리즘을 사용한다. MD4 알고리즘은 1990년에 제안되었으나 심각한 보안 문제가 빠르게 발견되어 1992년에 MD5 알고리즘으로 대체되었습니다. MD5 알고리즘은 10년 이상 소프트웨어 업계에서 널리 사용되었으며, 2004년까지 중국의 암호학자 왕샤오윈(Wang Xiaoyun)이 CRYPTO(International Cryptography Conference)에서 MD5 알고리즘의 충돌을 시연하고 첫 번째 사례를 제시했습니다. 공격 복잡도는 매우 낮으며 일반 컴퓨터에서는 몇 초밖에 걸리지 않습니다. 2005년 왕샤오윈(Wang Xiaoyun) 교수팀은 SHA-1 알고리즘(Finding Collisions in the Full SHA-1, CRYPTO 2005)에 대한 충돌 알고리즘을 제안했지만 계산 복잡도가 2의 69승으로 국내 구현이 어렵다. 실제 상황.

지난해(2017년) 2월 24일까지 구글은 SHA-1 해시 충돌의 첫 번째 사례를 발표하는 놀라운 실험 결과를 발표했는데, 그의 논문 수정 결과는 19시간이나 지연됐다. 간단히 말해서 Google의 작업은 기본적으로 SHA-1의 사형 선고를 선언했기 때문입니다. 이 작업이 게시되기 전에 대부분의 웹 사이트 https의 인증서는 SHA-1 알고리즘을 사용했습니다.GitHub 및 다양한 클라우드 동기화 서비스를 포함한 많은 버전 제어 도구는 파일을 구별하기 위해 SHA-1을 사용했습니다.많은 보안 인증서 또는 Yes 서명도 사용합니다. 고유성을 보장하는 SHA-1. 오랫동안 사람들은 SHA1이 매우 안전하다고 믿었습니다. 적어도 충돌 사례는 발견되지 않았지만 이제 사용자 안전 고려 사항을 위해 SHA-2 또는 기타 알고리즘으로 업그레이드를 시작해야 합니다.

CWI와 Google의 연구원들은 SHA1 충돌의 예를 찾아냈고 놀랍게도 두 개의 실제 읽을 수 있는 PDF 파일이 충돌했습니다. 이 두 PDF 파일의 내용은 다르지만 SHA1 값은 완전히 동일합니다.

이 연구의 발표가 왜 그렇게 설득력이 있는 이유는 모두가 해싱 알고리즘이 충돌을 일으킬 수 있다는 것을 알고 있지만 충돌이 발생하기 어려운 한 해싱 알고리즘이 뒷받침하는 시스템은 안전하기 때문입니다. SHA1의 사례는 구현하기 어렵습니다. Google은 특히 GPU 병렬 컴퓨팅이 널리 사용되는 지금 이 진술을 뒷받침할 수 없음을 증명합니다. 구글은 110개의 GPU를 사용했고, 1년의 계산 끝에 총 9개의 엑사스케일 계산(총 9,223,372,036,854,775,808회)을 사용하여 이 충돌 사례를 생성했습니다. 대규모 컴퓨팅 센터, 달성하기 어렵지 않습니다. 이것은 SHA1에 대한 충돌 공격의 현재 구현에는 여전히 엄청난 양의 컴퓨팅 시간이 필요하다는 것을 의미합니다.

MD5 및 SHA-1은 사용을 권장하지 않지만 완전히 폐기된 것은 아닙니다. 사실, 기존의 다양한 더 나은 암호 알고리즘은 오래된 알고리즘을 기반으로 구축되며, 오래된 알고리즘 시스템은 내재된 허점으로 인해 종종 폐기되지 않습니다. 컴퓨팅 성능의 급속한 발전은 잠재적인 보안 위험을 피하면서 프로덕션 환경의 요구 사항을 충족합니다. 우리는 또한 항상 최신 비전으로 작업을 살펴보고 처리하고 적시에 새로운 기술 혁신에 주의를 기울여야 하며 규칙을 고수하고 가만히 있지 않아야 합니다. SHA-1과 SHA-2는 SHA 알고리즘의 두 가지 다른 버전으로 구성과 서명 길이는 다르지만 SHA-2는 SHA-1의 후속 버전으로 이해할 수 있습니다. 비트코인이 사용하는 SHA-256은 SHA-2의 256비트 사용에 속한다.나카모토 사토시가 2008년 비트코인을 작성할 당시에는 SHA알고리즘이 이렇게 빨리 깨질 수 있을 거라곤 전혀 생각하지 못했는데 다행스럽게도 나중에 다양한 디지털 화폐들이 생겨나면서 점점 더 많아지고 있다. 크랙하기 어려운 암호화 알고리즘을 채택하고 있으며, 자세한 내용은 이전에 작성한 "암호화폐 암호화 방법" 시리즈를 다시 읽어보실 수 있습니다. 그러나 Google의 SHA-1 위반으로 판단하면 시가 총액이 큰 모든 암호 화폐는 경고해야 합니다. 왜냐하면 상호 이익 합의의 유지는 여전히 암호화 알고리즘의 초석을 기반으로 해야 하기 때문입니다.

[양자컴퓨팅의 숨은 고민]

그러나 기존의 모든 암호화 방법이 실패하면 디지털 통화 세계는 어떤 모습일까요?

다소 엉뚱하게 들리는 이 아이디어는 사실 우리에게서 멀지 않습니다. 10년 이상 뒤에 실용적인 양자 컴퓨터가 등장하고 컴퓨팅 성능이 크게 향상되면 보안을 위해 수학적 복잡성에 의존하는 기존의 비대칭 키 암호화 방법은 모두 실패할 가능성이 높습니다. 학계 궈광찬(Guo Guangcan)은 연설에서 2000큐비트 기반의 양자 컴퓨터는 Shor 알고리즘을 사용하여 RSA 알고리즘의 보안이 의존하는 대량 분해 계산을 1초 안에 완료할 수 있다고 언급했습니다.

먼저 양자컴퓨팅이 무엇인지 간단히 알아보겠습니다. 큐비트는 두 개의 논리 상태 0과 1의 일관된 중첩으로 준비될 수 있습니다. 즉, 0과 1을 동시에 저장할 수 있습니다. N 물리적 비트가 있는 메모리를 고려하십시오. 클래식 메모리인 경우 2^N 가능한 데이터 중 하나만 저장할 수 있고, 양자 메모리인 경우 2^N 숫자를 동시에 저장할 수 있습니다. N이 증가하면 정보를 저장하는 능력이 기하급수적으로 증가합니다. 더 필요합니다. 메모리에 있는 모든 데이터에 대해 동시에 수학 연산을 수행할 수 있으므로 양자 컴퓨터는 한 번의 연산으로 2^N 입력 숫자에 대해 동시에 수학 연산을 수행할 수 있습니다. 그 효과는 기존 컴퓨터가 작업을 2^N 번 반복하거나 병렬 작업을 수행하기 위해 2^N 다른 프로세서를 사용하는 것과 같습니다. 양자 컴퓨터가 많은 컴퓨팅 리소스(예: 시간, 메모리 단위 등)를 절약할 수 있음을 알 수 있습니다.

양자 컴퓨터는 더 빠른 컴퓨터가 아닙니다. 그것은 논리 및 출력 방법 측면에서 고전 컴퓨터와 근본적으로 다르며, 가장 중요한 것은 양자 얽힘의 존재입니다. 양자 얽힘은 양자정보과학의 관점에서 보면 물질, 에너지, 정보와 함께 천연자원이며, 이 자원을 잘 활용하면 양자컴퓨터가 큰 힘을 발휘할 수 있다. 그러나 이를 사용하여 더 빠른 알고리즘을 설계하는 방법은 이론적으로 큰 도전입니다. 현재 대부분의 컴퓨팅 문제에 대해 이론가들은 고전 알고리즘을 능가하는 양자 알고리즘을 찾지 못했지만 일부 특수한 문제에 대해서는 실제로 새로운 발견이 이루어졌습니다. 무슨 질문? 초기 발견에는 두 가지 주요 유형이 있습니다: 하나는 알려진 가장 빠른 고전적 알고리즘보다 기하급수적 가속도(정확히 말하면 초다항식 가속도)를 갖는 소인수분해(Shor's algorithm)에 기인할 수 있고, 다른 하나는 정렬되지 않은 검색에 기인할 수 있습니다( Grove's algorithm)은 기존 알고리즘보다 다항식 속도 향상이 있습니다.

Shor의 알고리즘과 Grove의 알고리즘은 각각 1994년과 1996년에 제안되었습니다. 그들의 발견은 양자 컴퓨팅에 대한 과학계의 진정한 관심을 불러일으켰다고 할 수 있습니다. 수년 동안 그것은 실현 가능하지도 유용하지도 않은 것으로 간주되는 작은 원의 이론적인 게임에 불과했습니다. 그 중 Shor 알고리즘의 영향은 특히 크며, RSA(Rivest–Shamir–Adleman) 및 ECC(Elliptic-Curve Cryptography)를 포함하여 일반적으로 사용되는 여러 공개 키 시스템의 기본 암호화 원칙은 숫자 분해가 복잡한 지출입니다. 따라서 양자 컴퓨터가 등장하면 기존 정보 보안에 큰 위협이 될 것이며 기존 암호화폐의 거의 모든 알고리즘이 취약해진다. 그런데 ECC는 Bitcoin에서 사용하는 암호화 방법입니다.

워털루 대학의 양자 컴퓨팅 학교 공동 설립자이자 Perimeter Institute for Theoretical Physics의 연구원인 Michele Mosca는 오늘날 우리가 사용하는 암호화 도구 중 일부가 해킹당할 확률이 7분의 1일 것이라고 생각합니다. 2026년까지, 다시 50%로 올라갈 것입니다. 즉, 그때까지 우리가 여전히 현재의 암호화 메커니즘을 사용하고 있다면 네트워크를 통해 전송되는 데이터가 암호화되어 있어도 무차별 대입 크래킹을 통해 복호화될 수 있습니다. 가져오다.

【EKT를 생각하다】

1970년대에 영국 정보 기관과 학술 기관의 연구원들은 독립적으로 비대칭 암호화 방법을 발명했습니다. 공개 키와 개인 키의 두 가지 다른 키를 사용합니다. 트랜잭션을 암호화하는 동안 두 키가 모두 필요합니다. 예를 들어, 온라인 쇼핑을 할 때 공급자의 서버는 공개 키를 소비자의 컴퓨터로 전송하는데 이 키는 공개되어 모든 소비자가 획득하여 사용할 수 있습니다. 소비자의 컴퓨터는 이 공개 키로 비밀 키를 암호화하여 공급자와 공유하는 대칭 키 역할을 합니다. 암호화된 대칭 키를 수신한 후 공급자의 서버는 고유한 개인 키로 이를 해독합니다. 두 당사자가 대칭 키를 안전하게 공유하면 후속 트랜잭션의 암호화 및 암호 해독을 완료하는 데 사용할 수 있습니다.

반면에 A는 B의 공개 키를 사용하여 기밀 정보를 B에게 보내기 전에 서명하고 B는 자신의 개인 키를 사용하여 데이터를 확인할 수 있습니다. 당사자 A는 공개 키로 암호화된 정보를 해독하는 데만 개인 키를 사용할 수 있습니다. 비대칭 암호화 알고리즘의 기밀성은 상대적으로 양호하며 최종 사용자가 키를 교환할 필요가 없습니다.

사실 EKT가 해결하는 핵심 문제 중 하나는 현재 Dapp 개발의 어려움은 이더리움의 Solidity를 이용하여 개발을 한다면 이더리움에서 로직 전체를 학습해야 하고, 개발할 때 다양한 최적화 솔루션을 고려해야 한다는 점입니다. 복잡한 애플리케이션 개발 기존 C/S 구조는 하루 만에 작성되지만 이더리움으로 작성하려면 몇 주가 걸릴 수 있어 개발자에게 매우 불친절합니다. 이 일련의 절차가 Dapp/퍼블릭 체인 개발자에 의해 작성된다면, 블록체인 기능의 실제 개발 전에 이러한 지루하지만 일반적인 단계로 인해 너무 많은 에너지와 자원을 소비할 수밖에 없습니다.

토큰 체인은 토큰 거래를 처리하기 위해 특별히 사용되는 체인입니다.ERC20 토큰이 지속적으로 노출하는 다양한 취약점을 고려할 때 (취약점 생성은 스마트 컨트랙트 개발자의 문제이지만 이를 달성하기 위한 더 나은 솔루션이 있다고 믿습니다) , 토큰 개체는 EKT에 내장되어 있으며 개발자는 보낼 토큰 수만 정의하면 됩니다. 또한 EKT의 토큰 체인은 다중 체인 및 다중 합의 구조이므로 서로 다른 토큰을 서로 다른 토큰 체인에 패키징할 수 있으며 다중 체인 병렬 처리는 트랜잭션 처리 속도를 크게 향상시킵니다.

EKT의 DApp 체인은 다양한 개발자들이 DApp을 개발하기 위한 체인입니다. 스마트 계약 개발 언어, 데이터 저장(머클 증명 및 머클 증명 없는 개인 저장 공간 포함) 및 효율성의 세 가지 측면에서 최적화했습니다. EKT의 DApp 체인은 기본적으로 현재 인터넷 어플리케이션과 동일하거나 더 빠른 개발 속도를 달성할 수 있으며, 달성 가능한 기능은 인터넷 어플리케이션과 크게 다르지 않습니다. 보안요구가 상대적으로 높은 이벤트도 3초면 확인 가능합니다.

저희 팀도 EKT의 암호화 시스템을 설계할 때 SHA-1 크래킹과 양자컴퓨팅 기술의 발전이 블록체인 세계에 미칠 미래의 영향을 심각하게 고려했고, 이 겉보기에 멋진 기능을 당장 구현하고 싶었습니다. 그러나 심사숙고 끝에 우리 팀은 현재 제한된 자원을 플랫폼 개발에 최대한 투입하기로 결정함과 동시에 여러 동료들과 저와 함께 암호화폐 보안의 진행 상황을 면밀히 주시하고 계속 따라갈 것입니다. 참조용으로 가장 안전한 최신 정보 학계의 새로운 트렌드.

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