FFF:一文讀懂數字簽名算法在區塊鏈中的應用

數字簽名算法在區塊鏈中的應用

比特幣、以太幣等密碼貨幣均采用ECDSA算法保證交易的安全性。簡單的說法是：用戶利用私鑰對交易信息進行簽名，并把簽名發給礦工，礦工通過驗證簽名確認交易的有效性。

比特幣交易流程

一筆交易信息的形成有輸入和輸出，輸入是UTXO、解鎖腳本(包含付款人對本次交易的簽名()和付款人公鑰())、UTXO序號(來源的)，輸出是發送數量、鎖定腳本、UTXO序號(生成的)。

其實交易的原理，就是使用原有的UTXO生成新的UTXO，所以輸入輸出都有UTXO序號，注意不能混淆。腳本分為解鎖腳本和鎖定腳本，通常把解鎖腳本和鎖定腳本串聯起來，才能用于驗證交易的可行性。

?扎克伯格旗下社交平臺Threads推出網頁版:金色財經報道，扎克伯格旗下社交平臺Threads宣布推出網頁版，標志著其與馬斯克旗下X平臺的競爭進入了一個新階段。Threads的網頁版是用戶要求的功能之一，可能幫助其在使用量下降后繼續與X競爭。[2023/8/21 18:12:39]

交易的驗證目的有兩個：

輸入的UTXO確實是付款人的

交易信息沒有被篡改過

比特幣交易信息示意圖

比特幣使用基于ECDSA簽名算法，選擇的橢圓曲線為secp256k1，其中曲線方程為：

y2=?x37modp

這里p?=2256?-232?-977。曲線的基點為G,其中

Binance推出新一批用于BTC挖礦的Cloud Mining產品:金色財經報道，Binance正在推出新一批用于BTC挖礦的Cloud Mining產品。用戶可以完成Cloud Mining產品的訂閱以購買算力，并開始在他們的錢包中挖礦。[2023/6/15 21:39:02]

xG=79BE667EF9DCBBAC55A06295CE870B07029BFCDB2DCE28D959F2815B16F81798

yG=483ADA7726A3C4655DA4FBFC0E1108A8FD17B448A68554199C47D08FFB10D4B8

G的階為：

n=FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEBAAEDCE6AF48A03BBFD25E8CD0364141

超過62%以太坊節點托管在云服務器上:金色財經報道，據ethernodes數據，超過62%以太坊節點是托管在云服務器上，其中超過68%在亞馬遜云上。[2022/12/19 21:52:51]

一般而言，曲線會被分成兩類：「偽隨機」曲線以及Koblitz曲線。

在一條偽隨機曲線里，參數a和b是從某個「種子」通過一個特定的偽隨機數生成算法來生成。

例如：對于secp256r1(這是標準256位偽隨機曲線)來說，它的「種子」是：

c49d360886e704936a6678e1139d26b7819f7e90

產生的參數是：?

p=115792089210356248762697446949407573530086143415290314195533631308867097853951?

Binance首次超越Coinbase Pro成為比特幣儲量最多的中心化交易平臺:11月21日消息，據CryptoQuant數據顯示，幣安首次成為比特幣儲備量最大的中心化交易所。首次超過Coinbase Pro。目前，比特幣儲備量前五的中心化交易所分別為：1.Binance 584,083；2.Coinbase 533,048；3.Bitfinex 345,534；4.Gemini 158,918；5.Kraken 71,426。[2022/11/21 7:52:26]

a=115792089210356248762697446949407573530086143415290314195533631308867097853948?

b=41058363725152142129326129780047268409114441015993725554835256314039467401291?

一個顯眼的疑問：這個種子是怎么來的？為何這個種子不是其他某個看起來更加單純的數字，比如說15？?

在斯諾登揭露的關于美國國家安全局(NationalSecurityAgency，NSA)密碼標準的消息中，一個很重要的點就是說這個種子是以某種方式精心選擇的，為了以某種只有NSA知道的方法來弱化這條曲線。

人物科普之斯諾登

愛德華·約瑟夫·斯諾登，前美國中央情報局職員，NSA外包技術員。因于2013年6月在香港將NSA關于棱鏡計劃監聽項目的秘密文檔披露給英國《衛報》和美國《華盛頓郵報》，遭到美國和英國的通緝。

2013年6月23日，斯諾登離開香港前往莫斯科，俄羅斯給予他一年臨時難民身份。2014年8月7日，斯諾登獲得俄羅斯三年的居留許可證。2017年1月，居留許可延長至2020年。2020年10月，俄羅斯給予了斯諾登永久居留權。

棱鏡計劃是一項由NSA自2007年開始實施的絕密級網絡監控計劃。該計劃的正式名稱為「US-984XN」。

根據報導，泄露的文件中描述PRISM計劃能夠對即時通信和既存資料進行深度的監聽。許可的監聽對象包括任何在美國以外地區使用參與計劃公司服務的客戶，或是任何與國外人士通信的美國公民。NSA在PRISM計劃中可以獲得數據電子郵件、視頻和音語交談、影片、照片、VoIP交談內容、文件傳輸、登錄通知，以及社交網絡細節，并透過各種聯網設備，如智能手機、電子式手表等各式聯網設備對特定目標進行攻擊。綜合情報文件《總統每日簡報》中在2012年中的1,477個計劃里使用了來自棱鏡計劃的資料。

因為哈希函數的特性，NSA不能先找到一條「弱」曲線然后再去確定種子；唯一的攻擊途徑是嘗試不同的種子，直到最后有一個種子產生了一條「弱」曲線。

如果NSA只知道一個只能影響一條特定曲線的橢圓曲線的漏洞，那么偽隨機數參數的產生流程將阻止他們把那個漏洞標準化推廣到其他曲線。然而，如果他們發現了一個通用的漏洞，那么流程也就不能提供保護了。

比特幣使用了Koblitz曲線，它不是偽隨機曲線。如果secp256r1是事實上的被NSA破解了，那么因為比特幣是為數不多的幾個采用secp256k1而不是secp256r1的程序，比特幣真的是躲過了一顆子彈。

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