20179215 2017-2018-2 《密码与安全新技术》 第二周作业
课程：《密码与安全新技术》
班级： 1792
姓名： 袁琳
学号：20179215
上课教师：谢四江
上课日期：2018年3月29日
必修/选修： 必修
学习内容总结
一.区块链
1.比特币
比特币是一种由开源的P2P软件产生的电子币，数字币，是一种网络虚拟资产。比特币也被译为“比特金”。
2.比特币的特点
数字货币
不依托于任何国家或组织
通过P2P分布式技术实现，无中心点
所有人均可自由的参与
总量有限，不可再生
本身机制开源，可以被山寨
3.比特币如何交易
每一位所有者（A）利用他的私钥对前一次交易T1和下一位所有者（B）的公钥（俗称：地址）签署一个随机散列的数字签名，A将此数据签名制作为交易单T2并将其（交易单T2)广播全网，电子货币就发送给了下一位所有者。
要点：
1). 交易发起者的私钥：私钥为个人所知，他人无从知晓。
2). 前一次交易：前一次交易数据说明了该次交易的货币的来源（这部分货币是怎么到当前发起人这里来的）。
3). 下一位所有者的公钥：即交易接收方的地址，此数据说明了当前交易的目标是谁。
4). 数字签名：发起方将前一次交易数据和接收方公钥连接起来并对其求Hash值x，再利用自己的私钥对x加密，便得到了这份数字签名。
4.验证交易：
1.利用交易T2中交易的发起方A的公钥对签名进行解密，得到整数x。
2.将T1交易数据和B的公钥连接起来，用同样的Hash算法计算Hash值y。
3.若x==y，说明：
a.这笔交易确实是A本人发起的，因为只有A本人的私钥才可以生成此签名（A同时也无法否认自己曾签署了此份交易）。
b.交易的目的方确实是B。
c.发起方确实是打算把交易T1中A获得的货币发送给B。
5.技术原理
6.比特币的交易单
交易单记录一笔交易的具体信息，比如付款人、收款人、付款金额、付款人签名等。交易单类似于银行的对账单，其通过记录货币的去留来证明你有多少货币，而不是提供给你具体的货币单元。
7.区块
比特币网络中，数据以文件的形式被永久记录，称之为区块。所有的区块以双向链表的方式链接起来，且每个区块都会保存其上一个区块的Hash值。
所有的Block以双向链表的方式链接起来，且每个Block都会保存其上一个Block的Hash值（这样Block之间的顺序一旦确定就无法更改）。只有一个Block无上一节点，即：创世Block（第一个Block)
8.区块的产生细则
全网每十分钟产生一个新的区块，每个新的区块含有一定数额的比特币归创建者所有，此规则称为“激励”。
比特币体系的设计要求：
Block应由那些最诚实最勤劳的节点产生，因而引入工作量证明(Proof Of Work,POW)机制[1]。
比特币体系倾向于认为：一个节点在提供信息之前付出了巨大的工作量，那么他可能是诚实的概率比较高（他提供的Block中数据最有可能没有问题，当然无论如何其他节点也是会对其进行检查的）。
挖矿过程实际上就是反复去尝试寻找一个随机数（又称“幸运数”），使得将最后一个Block的hash值、当前世界中尚未被加入到任何Block的交易单、随机数三部分组织起来送入SHA256算法计算出散列值X（256位），如果X满足一定条件（比如前20位均为0），那么该节点初步获得创建Block的权利[2,3]。
二、区块链技术
1.四个性质
2.51%攻击
攻击步骤：
-
将手中的BTC充值各大交易所，然后卖掉，提现；或者也可以直接卖给某人或某一群人；
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运用手中的算力，从自己对外付款交易之前的区块开始，忽略自己所有对外的付款交易，重新构造后面的区块，利用算力优势与全网赛跑，当最终创建的区块长度超过原主分支区块，成为新的主分支，至此，攻击完成；
攻击结果：
由于撤销了所有对外付款交易，等于收回来所以已卖掉的比特币。
可行性评估：
现在比特币全网算力差不多90T，而且还会快速增长，现在看来只有现在的几大矿池联合，才具有发动51%攻击的实力，普通个人或机构实施此攻击的可能性越来越小。
三、区块链与未来
1.区块链技术发展的三个阶段
1)货币
2)合约
3)治理
三个领域交叉重叠
2.货币
货币的发行机制
货币的分配机制
货币的币值调节机制
3.合约
股权、债权
博彩
证券与金融合约
防伪
互助保险
物联网
权力的登记、转让
智能合约
4.治理
身份认证
健康管理
公证、见证
人工智能
司法仲裁
去中心化自治组织
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