블록 체인의 맥락에서 암호화 란 무엇입니까?

블록 체인에서 암호화의 역할 이해

블록 체인의 맥락에서 암호화는 데이터를 확보하고 분산 된 네트워크에 저장 및 전송 된 정보의 무결성, 진정성 및 기밀성을 보장하는 수학 기술의 적용을 말합니다. 그것은 블록 체인 기술의 중추를 형성하여 중앙 권한없이 당사자들 사이의 신뢰할 수없는 상호 작용을 가능하게합니다. 암호화는 일단 데이터가 블록 체인에 기록되면 변경 될 수 없으므로 시스템이 변조에 매우 저항 할 수 있도록합니다. 이것은 해싱, 디지털 서명 및 공개 키 암호화와 같은 메커니즘을 통해 달성됩니다. 이러한 암호화 도구가 없으면 블록 체인 시스템은 사기, 이중 지출 및 무단 액세스에 취약합니다.

해시 기능 및 데이터 무결성

블록 체인의 기본 암호화 구성 요소 중 하나는 해시 기능 , 특히 Bitcoin에 사용 된 SHA-256 알고리즘 입니다. 해시 함수는 모든 크기의 입력 데이터를 취하고 해시라고하는 고정 크기 출력을 생성합니다. 이 해시는 입력 데이터에 고유하므로 입력의 사소한 변경조차도 완전히 다른 해시를 초래할 수 있습니다. 이 속성은 블록 체인의 데이터 무결성을 유지하는 데 필수적입니다. 각 블록에는 이전 블록의 해시가 포함되어있어 상호 의존적 인 블록 체인이 생성됩니다. 누군가 이전 블록에서 거래를 변경하려고 시도하면 해당 블록의 해시가 변경되어 모든 후속 블록이 무효화됩니다. 이로 인해 변조는 명백하고 계산적으로 불가능합니다. 블록 체인의 불변성은 암호화 해시 함수의 결정 론적 및 일방적 특성과 직접 연결됩니다 .

공개 키 암호화 및 디지털 서명

비대칭 암호화라고도하는 공개 키 암호화는 또 다른 핵심 요소입니다. 여기에는 공개 키 와 개인 키 사용이 포함됩니다. 공개 키는 공개적으로 공유 될 수 있으며 자금을 받거나 서명을 확인하는 데 사용되며 개인 키는 비밀로 유지되어야하며 거래 서명에 사용됩니다. 사용자가 트랜잭션을 시작하면 개인 키에 서명합니다. 그런 다음 네트워크의 다른 노드는 발신자의 공개 키를 사용하여 서명이 유효하고 거래가 정당한 소유자로부터 발생했는지 확인할 수 있습니다. 이 프로세스는 인증 및 비 반복을 보장합니다 . 즉, 발신자가 거래를 보낸 것을 거부 할 수 없습니다. 이 시스템의 보안은 대부분의 블록 체인에서 ECC (Elliptic Curve Cryptography)가 제공하는 공개 키에서 개인 키를 도출하는 계산 적 어려움에 의존합니다.

암호화를 사용하여 거래를 확보하는 방법

사용자가 cryptocurrency를 보내면 트랜잭션은 입력 (자금 출처), 출력 (대상 주소) 및 메타 데이터로 구성됩니다. 방송하기 전에 트랜잭션은 발신자의 개인 키를 사용하여 서명합니다. 이 서명은 트랜잭션 데이터에 첨부되어 네트워크 노드로 확인됩니다. 검증 프로세스에는 다음과 같은 점검이 포함됩니다.

• 디지털 서명은 트랜잭션 데이터와 일치합니다
• 공개 키는 자금이 소비되는 주소에 해당합니다.
• 서명을 생성하는 데 사용되는 개인 키는 실제로 입력 자금을 제어합니다. 이 암호화 검증은 무단 지출을 방지하고 합법적 인 소유자 만 자산을 양도 할 수 있도록합니다 . 일단 확인되면, 거래는 블록으로 그룹화되어 합의에 도달 한 후 일반적으로 작업 증명 증명 또는 이해 증명을 통해 블록 체인에 추가됩니다.

  암호화 합의 및 네트워크 보안

  암호화는 또한 합의 메커니즘에 중요한 역할을합니다. Bitcoin과 같은 작업 증명 시스템에서 광부는 SHA-256 해시 기능과 관련된 암호화 퍼즐을 해결해야합니다. 결과 해시가 특정 난이도 대상 (예 : 특정 수의 0부터 시작하여)을 충족 할 때까지 블록 헤더를 변경하지 않은 상태로 반복적으로 해시합니다. 이 프로세스는 의도적으로 리소스 집약적이므로 블록 체인을 조작하는 데 비용이 많이 듭니다 . 유효한 해시를 찾은 첫 번째 광부는 블록을 방송하고 다른 해시 기능을 사용하여 확인합니다. 이 암호화 증거는 블록을 추가하려면 실제 계산 노력이 필요하며 악의적 인 행위자를 막습니다. 스테이크 증명 시스템에서 암호화는 유효성 검사기 선택 및 서명 검증을 확보하여 적격 참가자 만 블록을 제안하고 증명할 수 있도록합니다.

  지갑 보안 및 키 관리

  암호화 원칙은 사용자가 자산을 저장하고 관리하는 방식으로 확장됩니다. 블록 체인 지갑은 동전을 저장하지 않습니다. 그들은 블록 체인의 자금에 대한 액세스 권한을 부여하는 개인 키를 저장합니다. 지갑은 암호화 기술을 사용하여 이러한 키를 보호합니다.
• 계층 적 결정 론적 (HD) 지갑은 암호화 도출 기능을 사용하여 단일 시드 문구에서 키 트리를 생성합니다.
• 시드 문구 (12 또는 24 단어)는 BIP-39 표준을 사용하여 생성되며 엔트로피를 사람이 읽을 수있는 형식으로 변환합니다.
• 암호화는 지갑 파일에 적용되어 휴식시 개인 키를 보호합니다. 개인 키를 잃으면 중앙 복구 메커니즘이 없기 때문에 자금에 대한 접근이 영구적으로 상실되는 것을 의미합니다 . 반대로, 개인 키를 노출하면 누구나 거래에 서명하고 자금을 훔칠 수 있습니다. 사용자는 오프라인 시드 문구를 저장하고 인터넷 연결 장치에서 개인 키를 분리하는 하드웨어 지갑을 사용하는 것이 좋습니다.

  블록 체인의 암호화에 대한 일반적인 질문

  암호화가 깨지면 블록 체인을 해킹 할 수 있습니까? 예, SHA-256 또는 ECDSA와 같은 기본 암호화 알고리즘이 손상되면 블록 체인의 전체 보안 모델이 위험에 처하게됩니다. 예를 들어, 공격자가 해시를 되돌리거나 공개 키에서 개인 키를 도출 할 수 있다면 거래 또는 블록을 변경할 수 있습니다. 그러나 이러한 알고리즘은 현재 클래식 컴퓨터에 대해 안전한 것으로 간주됩니다. 양자 컴퓨팅은 이론적 인 위협을 제기하지만, 쿼터 암호화는이를 해결하기 위해 연구되고 있습니다.

  두 거래가 동일한 해시를 갖는 경우 어떻게됩니까? 해시 충돌은 두 개의 다른 입력이 동일한 해시를 생성 할 때 발생합니다. SHA-256과 같은 암호화 해시 함수는이 계산을 불가능하게 만들도록 설계되었습니다. 블록 체인에서 충돌이 발생하면 공격자가 한 블록을 다른 블록으로 대체 할 수 있습니다. 현재까지 SHA-256에서 실질적인 충돌이 발견되지 않았으므로 시스템의 신뢰성을 보장합니다.

  노드는 개인 키를 모르고 디지털 서명을 어떻게 확인합니까? 노드는 타원 곡선 암호화에서 개인 및 공개 키 사이의 수학적 관계를 사용합니다. 서명은 개인 키 및 트랜잭션 데이터를 사용하여 생성됩니다. 검증 알고리즘은 공개 키, 서명 및 원본 데이터를 사용하여 서명의 유효성을 확인합니다. 이는 알고리즘이 서명이 해당 개인 키에 의해 공개되지 않고 생성되었음을 증명할 수 있기 때문에 작동합니다.

  잃어버린 개인 키를 복구 할 수 있습니까? 아니요, 분실 된 개인 키를 복구 할 방법이 없습니다. 공개 키 암호화의 보안은 공개 키에서 개인 키를 도출하는 일방 통행 기능에 의존합니다. 사용자는 시드 문구와 같은 백업에 의존해야합니다. 개인 키와 종자 문구가 모두 손실되면 자금은 영구적으로 접근 할 수 없습니다.