区块链

常用对称密码算法AES、Blowfish、DES、RC5等，DES目前认为已不安全，当前使用最多的是AES加密算法，因其应用的广泛，目前主流CPU已经实现了AES-NI（全称是：Advanced Encryption Standard New Instructions），这是针…

Raft共识算法在分布式系统中是常用的共识算法之一，论文原文In Search of an Understandable Consensus Algorithm ，作者在论文中指出Poxas共识算法的两大问题，其一是难懂，其二是应用到实际系统存在困难。针对Paxos存在的问题，…

区块链就是一个具有共享状态的密码性安全交易的单机。以太坊作为比特币后非常有影响力的公有链，其本质就是一个基于交易的状态机。与其他分布式系统不同的是，它的目的就是要所有的节点拥有相同的状态。 以太坊（Ethereum）目标是打造成一个运行智能合约的去中心化平台（Platform …

一个新节点通过已知的节点加入到网络中，此时，它所知的网络节点信息是非常有限的，需要通过节点发现获知更多的节点，建立起足够的连接。另外，当一个新节点加入到网络时，原有网络节点也需要通过节点发现感知到新节点的加入。 分布在各地的网络节点总是会有上线离线的变化，有这就需要Fabric…

Fabric网络组织按如下结构组成：Fabric网络-->Channel通道-->组织（成员）-->节点。即整个网络由数个通道组成，每个通道都由多个组织构成，而每个组织内部由数个节点组成（可能由功能或其他划分方式分为多个节点）。如下图所示： 一个组织（其实是成员）在一个通道上可…

在像比特币这种公有链中，节点的数量是巨大的，而其基础P2P网络中每个节点都连接相对有限的节点，当有节点需要发送交易到全网时，其进行一次全广播是非常耗时的，当然产生新块后，全网广播也是非常耗时的。如果达成共识的时间设置的太短，对造成比特币频繁的分叉，造成系统不稳定，影响其系统效率…

本档前部分翻译自以太坊定义的节点发现协议（版本4），后半部分给出了源码实现的大致流程，以帮助理解。 以太坊节点信息的存储采用的是Kademlia分布式哈希表。理解节点发现协议主要是理解分布式哈希表的原理，再加上定义的节点间通信的报文格式，节点ID的定义，距离的计算，加在一起就是…

本文档定义了RLPx传输协议，一种基于TCP的用于Ethereum节点间通信的传输协议。该协议适用于任意内容的加密帧，但它通常用于承载devp2p应用程序协议。 所有加密操作都基于secp256k1椭圆曲线。每个节点都需要维护一个在会话间保存和复原的静态私钥。建议私钥只能手动重…

我们学习计算机时曾经有这么一个定义：程序=数据结构+算法，对于一个区块链，我认为从技术方面看与程序的定义类似，核心一个是共识算法，一个是核心数据结构，这两点直接决定了这条区块链工作运行原理。比特币的共识算法，在这一篇《哈希函数与比特币共识算法PoW》中已经讲述了其原理，这一篇主…

在分布式系统、P2P应用中或者是区块链中，会经常使用一种数据结构Merkle tree（默克尔树），这里我们将详细讨论一下这个常用数据结构。 在构造Merkle树时，首先要对数据块计算哈希值，通常，选用SHA-256等哈希算法。但如果仅仅防止数据不是蓄意的损坏或篡改，可以改用一…

思考这个问题的时候，最先想到的可能是哈希表，在数据集规模较小的时候，这个方法是可行的，当然，数据集巨大的时候也可以采用分布式哈希表的方式。当数据集规模较大时，尤其是应用中只需要判断一个元素不在此数据集中的情况时，我们可以借鉴哈希表的思路，使用Bloom过滤器解决这个问题。既然我…

闪电网络属于状态通道技术范畴，是区块链技术的一个发展方向之一，其核心思想是将本来在链上结算的交易在链下通过状态通道维护中间态，并且在发生纠纷时回到链上仲裁。链上仲裁的公平性和安全性在博弈论上保证了链下交易的对手不会作恶。通过这种方式实现扩容。下面是闪电网络技术概要。 我们都知道…

前面一篇将过DH密钥交换算法，ECDH（Elliptic Curve Diffie-Hellman）顾名思义就是ECC+DH，安全性保证由椭圆曲线离散对数难题来保证。其思想与DH一致。 椭圆曲线密码学是属于非对称密码学的。其公私钥计算公式如下： 如果我们知道私钥和椭圆曲线参数，…

本文描述了使用ECIES加解密时的计算步骤。ECIES加密可以认为是先基于ECDH协商密钥，再用刚刚协商一致的密钥进行对称加密，这样能够结合非对称加密和对称加密的优点。 生成随机数，计算。 （生成临时密钥对） 导出共享密钥：，其中，()。 (ECDH密钥协商) 导出对称加密密钥…

ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)，椭圆曲线数字签名算法。 假设Alice希望对消息进行签名，所采用的椭圆曲线参数为，对应的密钥对为，其中为公钥，为私钥。 产生一个随机数，. （签名算法首先生成一个临时私公钥对，该…

数字签名（Digital Signature）是公钥密码体系中签名验证功能的一个应用。其目的是保证信息传输的完整性、发送者的身份认证、防止交易中的抵赖发生。其中数字签名是个加密的过程，数字签名验证是个解密的过程。其原理首先要理解非对称加密和消息摘要。 非对称加密中公钥是公开的，…

椭圆曲线密码算法（Elliptic Curve Cryptography,ECC）是基于椭圆曲线数学的一种公钥密码算法，其安全性依赖于椭圆曲线离散对数问题的困难性。 下面这3篇文章详细讲述了椭圆曲线密码算法的数学原理，不过是英文版的，但是讲述的非常详细，需要掌握的相关数学概念也…

谈到哈希算法，每个程序员都不陌生，但是谈到比特币共识算法PoW，如果没有接触过的技术人员可能觉得应该会很复杂，毕竟全球的比特币节点数量如此庞大，达成共识的算法应该不会很简单。但其实如果你已掌握哈希算法，几分钟内你就能理解PoW。为了更好的说明PoW的原理，我们再把哈希算法及相关…

DH密钥交换是一种安全协议，它可以让双方在不安全的信道上创建一个密钥。双方互相发送的数据就算被第三方知晓，也无法知道加密信息的密钥。 先从它们共同拥有的颜色（图中为黄色）开始，这个黄色是大家都知道的，第三方知道也没有关系。 Alice选了一个只有自己知道的颜色（图中为红色），并…

【定义】任给，如果和相差一个的倍数，即，就说与模同余，记为，并称为同余式的模。 这里，可表示为，所以. 整数与模同余当且仅当它们被除所得的余数相同. 且， a\equiv c\ (\mod\ m)" class="equation" src="https://juejin.im…