10 密码技术新应用

现代密码学概论7/29/202610:56AM1江苏大学计算机科学与通信工程学院主讲人：潘森杉第10讲密码技术新应用比特币是由中本聪在2009年提出的，基于P2P网络的一种去中心化的虚拟货币。与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性比特币比特币的原理比特币的本质其实就是一堆复杂算法所生成的特解。以人民币来比喻的话，比特币就是人民币的序列号，你知道了某张钞票上的序列号，你就拥有了这张钞票。而挖矿的过程就是通过庞大的计算量不断的去寻求这个方程组的特解，这个方程组被设计成了只有2100万个特解，所以比特币的上限就是2100万。银行的账户名比特币地址银行账户密码私钥比特币的原理地址A地址B交易金额e各个网络节点交易信息用公钥加密用A的私钥进行解密比特币的原理历史上的交易信息“验证过”的交易信息“未验证过”的交易信息保存在一连串的blocks里刚刚的那笔交易比特币的原理当一个网络节点接收到新的未验证的交易信息之后,由于该节点保存了历史上所有的交易信息，它可以推算中在当时每个地址的账面余额,即付款的账户里是否有足够余额。在剔除掉无效的交易信息后，它首先取出最后一个“block”的ID，然后将这些未验证的交易信息和该ID组合在一起，再加上一个验证码，形成一个新的“block”。

当累计有6个blocks（1个直接blocks和5个后续blocks）包含该笔交易信息时，该交易信息被认为“验证过”，从而该交易被正式确认，对方可确认支付成功。比特币的原理地址Ａ地址Ｂ地址Ｃ６个仅包括Ｂ的ｂｌｏｃｋ６个仅包括Ｃ的ｂｌｏｃｋ只有最早产生的那个block或者后续block最多的那个block有效”。这叫51%攻击。比特币的原理上面构建一个新的block需要大量的计算工作，因为它需要计算验证码，，即该block的HASH码的HASH码的前若干位为1。目前需要前13位为1（大致如此，不确定具体方式），此意味着如果通过枚举法生成block的话，平均枚举次数为16^13次。使用CPU资源生成block被称为“挖金矿”，目前每生产一个block奖励２５BTC，每四年减半，2017年开始奖励额为12.5BTC。大概每１０分钟产生一个ｂｌｏｃｋ。开采比特币开采比特币要挖掘比特币可以下载专用的比特币运算工具，然后注册各种合作网站，把注册来的用户名和密码填入计算程序中，再点击运算就正式开始。完成Bitcoin客户端安装后，可以直接获得一个Bitcoin地址，当别人付钱的时候，只需要自己把地址贴给别人，就能通过同样的客户端进行付款。在安装好比特币客户端后，它将会分配一个私有密钥和一个公开密钥。内蒙的比特币矿场比特币的优点完全去处中心化，没有发行机构匿名、免税、免监管健壮性

无国界、跨境山寨者难于生存

比特币的缺点交易平台的脆弱性交易确认时间长价格波动极大

大众对原理不理解，以及传统金融从业人员的抵制比特币的未来世界最大规模的比特币交易所运营商Mt.Gox网站2014年2月25日下线,因交易平台的85万个比特币被盗一空,根据28日的交易行情，损失约达4.67亿美元，所以宣布破产。由于此次恶劣事件导致的比特币行情大跌。加上中国央行的通知“虽然比特币被称为“货币”，但由于其不是由货币当局发行，不具有法偿性与强制性等货币属性，并不是真正意义的货币”。比特币发展进入“模糊期”：绝大部分国家监管方既警惕又冷淡

物联网计算机科学系15物联网安全威胁计算机科学系16窃取的他人家中实时画面通过ATM机窃取银行信息物联网感知层安全轻量级密码算法轻量级密码协议计算机科学系17物联网网络层安全保证信息安全传输的密码技术，如密钥管理、密钥协商、密码算法和协议等；数据机密性和完整性、节点认证机制、防范DOS攻击以及入侵检测技术等；组播通信和广播通信中的安全机制。计算机科学系18物联网应用层安全有效的数据库访问控制