区块链:计算机时代的对称密码学:从100美元富兰克林到二进制XOR到AES

计算机没有出现的时代是古典密码学,计算机出现后是现代密码学。有什么区别呢?

大家回忆下之前所讲的隐藏法、移位替换、维吉尼亚加密、包括二战时期的恩尼格码机,都是英文字母,比如恩尼格码机的26个齿轮槽对应26个英文字母。

计算机读的是0和1,这根芯片基本结构单元二极管相关。那么,计算机出现后,语言学家就退居二线,现在不太需要英文字母了,加密解密的过程全部由计算机完成,而0和1的二进制世界来了。

比特序列开始统治之后,需要找个方法把语言文字变成二进制比特序列,将现实世界的东西映射为比特序列的操作叫做编码,这个编码有个规范叫做ASCII。

以上就是一部分二进制的对照表,网上很容易可以搜到。

PraSaga关于将计算机操作系统置于区块链上的方法获得美国专利授权:9月7日消息,据美国专利商标局周二发布的一份最新公告称,总部位于瑞士的区块链初创公司PraSaga获得了一项专利,将其名为“SagaOS”的操作系统安装在区块链上。标题为“包含一流对象模型和分布式账本技术的系统可扩展区块链对象模型”,该方法在美国专利号11436039B2涉及通过区块链处理多个消息传递事物。

目前,智能合约只允许在任何给定时间处理一笔交易或一个动作。 然而,PraSaga声称其专利方法可以同时执行多个动作,而且数量更多。 SagaOS团队表示,他们希望在原生SagaChain上建立一个操作系统,将智能资产的类树和逻辑存储到SagaChain 上的个人账户中。

该专利于2019年提交,历时三年才获得授权。PraSaga还没有自己的公开交易代币或主网。根据其路线图,该公司计划在2023年第二季度末完成这两项任务。(Cointelegraph)[2022/9/7 13:13:44]

这背后有有趣的东西。ASCII是IEEE的里程碑作品之一。IEEE就很有意思了,全称是:美国电气和电子工程师协会。总部在美国纽约,“拥有来自175个国家42万会员”,1963年就开始发展了。所以现在很多区块链项目动不动说是十万百万粉丝,这个很难的,你看看IEEE的发展就好了,当然啦,你说区块链行业的分布式,以及高明的传播,会加快一切进程,也对,十万会员的技术组织是很难的,十万关注的人是可行的。

IEEE计算机协会李鸣:元宇宙是以区块链为核心的Web3.0数字新生态:5月29日,在中民协元宇宙工委会等机构举办的元宇宙+赋能实体经济峰会上,IEEE计算机协会区块链和分布式记账技术标准化技术委员会主席、中民协元宇宙工委会长级高级专家李鸣表示,元宇宙是基于Web3.0技术体系和运作机制支撑下的可信数字化价值交互网络,是以区块链为核心的Web3.0数字新生态。

李鸣认为,传统互联网平台极易产生垄断型组织形式和商业模式,而Web3.0的核心观点是用户和建设者共同拥有网络。在元宇宙中可能形成用户和建设者自治的组织形式,其组织规则在符合监管的前提下由程序代码来执行,需要利用区块链技术达到最大范围的共识,配合监管形成元宇宙的生态秩序。(证券日报)[2022/5/30 3:50:31]

IEEE最早的里程碑作品是本杰明·富兰克林的成名著作《电力的实验与发现》在1751年的时候发表,富兰克林就是美国一百元钞票上面的头像人物。

动态 | 黑客利用70万台旧Windows计算机上的漏洞挖掘加密货币:据BeInCrypto今日报道,有黑客利用70万台旧Windows计算机上的漏洞挖掘加密货币,许多电脑已经受到影响。Windows 7或更老的操作系统存在BlueKeep漏洞,黑客利用微软的远程桌面协议,可以轻易地远程嵌入加密货币矿工,并从随机目标中窃取私人信息。[2019/11/5]

电子电气工程、通讯、计算机科学和工程这些学科的先驱之一是富兰克林,不是二战时候的美国总统富兰克林·罗斯福,是美国的开国时期的大佬。密码学和这些学科是交叉在一起的,所以,有趣的事情就是,密码学从一开始就和钱有关系。100美元的钞票上面印着的这个大佬,更多不是因为他在学术上的贡献,是因为他是财政部长、外交部长、印刷厂长、起草《独立宣言》、“第一个真正意义上的美国人”、代表了美国精神等等成就。

大家可以看下IEEE发展史,链接如下:

https://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE里程碑列表

声音 | 中信建投:区块链等新技术兴起将使计算机行业迎来估值上升期:中信建投证券指出,2018前三季度计算机行业估值上升后整体回落,机构持仓提升明显。截至2018年11月底,计算机板块市盈率为45.73倍,显著低于计算机行业2013年以来的平均估值65.90倍。多方面因素例如云计算落地、区块链、自主可控、工业互联网、AI等概念,以及国家政策对于科技创新及信息化的支持力度与日俱增,将会使得行业继续迎来估值上升期。[2019/1/3]

回到我们的二进制编码,ASCII,这时候语言文字变成了0和1,也就是我们不需要对着字母去捣鼓折腾了,只需要改变0和1就可以对内容进行加密。

下面以非常直白简单的语言讲一下怎么加密的?

什么是XOR?

XOR叫exclusiveor,也就是异或,本身是一种极为简单的运算。你把它当成小学时候学过的加减乘除的一种,当然,这么说高估了运算的简单,这么说吧,一个小学生看XOR运算,绝对比加减乘除容易非常多。

江苏省计算机学会常务理事王炜:使用区块链构建网络可信身份主权体系:近日,中国网络可信身份互通互认研讨会在南京举办。会上,江苏省计算机学会常务理事王炜表示,可使用区块链构建网络可信身份主权体系,通过统一数据模型确保多数据源数据的智能归并,形成网络可信身份的黄金记录。此外,通过区块链去中心化存储还可以降低存储成本,避免数据的重复存储。[2018/5/12]

1XOR0结果就是1;

0XOR1结果就是1;

1XOR1结果就是0;

0XOR0结果就是0;

前后一样就是1,前后不一样就是0.从上文表格里找一个字母比如说是a,a就是01100001.随便找一个秘钥,比如01010101.当然可以是任意选择的,下面会讲的。

这就是用秘钥,XOR之后的结果,00110100就是密文。对照表格,这个二进制表达的信息就是:4

于是,原文的a就变成了密文的4,当然,有时候看起来没有这么规则更像是乱码。

记住口诀:同就是0,异就是1.这比背乘法口诀容易太多了,小朋友很快可以掌握。

给个图形化表达,更加容易理解:

用钥匙去XOR原文运算之后的结果可以通过钥匙反向推回来。这就是计算机时代的对称加密法。

普及下知识:

什么是比特Bit?什么是字节Byte?

上文中看到八位二进制就可以表达一个英文字母,那么,一个英文字母也就是一个字节,英文叫Byte,也就是1byte=8bit=8个二进制位。因为一个比特就是代表二进制里面的一位。再比如,一个汉字就是两个字节。标点符号另算。

下面讲一下分类:一次性密码本和分组密码

对称密码学中,一次性密码本属于流密码。流密码的定义更宽一些,本章不展开。

简单来理解就是,你有一段信息需要加密了,比如你的信息由1万个英文字母构成,转成二进制后有8万比特。

我现在生成一个二进制随机数,长度是多少呢?8万位,也即是说这个原文每个比特我都XOR了一下,而且没有什么规律,因为钥匙本身是个随机数。

但是这样的加密比较麻烦,安全性不错,效率不高,钥匙和原文一样长。你有个1GB的文件,加密一下后还是1GB,但是钥匙也有1GB,配送和保存都是问题,记住:密码学中也有物流问题,主要是传输秘钥。

这时候用一个固定长度的加密秘钥,去对原文循环加密,简化模型后,可以这么说,8万比特长度的原文,我拿着80比特长度的钥匙去加密,需要1000个循环。记住,这是简化的模型,实际操作的时候,比这个复杂。

分组秘钥是被广泛运用在通讯、电子商务、金融系统等领域的加密法。

注意,不是以后有了非对称加密,对称加密就没有用了,对称加密有对称的安全,非对称有非对称的麻烦,不是一棍子直接打死的。

DES和AES是什么?

“数据加密标准是一种对称密码的分组密码,由美国国家标准局于1976年选择作为美国的官方联邦信息处理标准,随后广泛被国际使用。”

后来又有了AES,A就是advanced就是更先进更高级不是American,AES的加密方法选拔是全球公开的,AES既是美国的,又是全球的。选拔由美国一个标准化机构NIST举行,评审不是他们,是全球企业和密码学家以及参赛者共同完成。如果全世界密码学家都找不到加密方法的弱点,兼顾效率和安全性之后,就会被选上。

被选上的算法,要求免费公开给全球使用。有点像打擂台,看看谁的功夫好,就选谁,并且选好了之后把这套内功心法交给全球人民。比如我们现在广泛使用的AES实际就是Rijndael算法,是在2000年从候选算法中被选出来的。

这个图片中的五家就是候选的算法了。出现了RSA公司,RSA算法就是非对称密码中最广泛使用的密码算法。RSA公司在20世纪末举行过好几场比赛,干什么呢?去组织人破译DES的对称算法,确实破解成功了,本来对称密码学中的分组密码就是可以被破解的,RSA找人破解了DES算法,又在后来提交了AES算法,并成功“提名奥斯卡”,只是最后时刻落选了,最佳算法颁给了Rijndael。

不过,在非对称密码领域,RSA那是封神的存在,也正是有了非对称密码,区块链的诞生才有可能。

郑重声明: 本文版权归原作者所有, 转载文章仅为传播更多信息之目的, 如作者信息标记有误, 请第一时间联系我们修改或删除, 多谢。

金星链

[0:0ms0-1:576ms