블록 체인에서 암호화의 역할은 무엇입니까?

블록 체인 보안의 기초 이해

암호화는 블록 체인 기술 의 초석으로 데이터 무결성, 인증 및 기밀성을 보장하는 필수 도구를 제공합니다. 암호화 기술이 없으면 블록 체인의 분산 특성은 변조, 사기 및 무단 액세스에 취약합니다. 블록 체인에 기록 된 모든 트랜잭션은 암호화 알고리즘을 사용하여 확보하여 확인되면 확인이 거의 불가능합니다. 이 수준의 보안은 해시 기능 , 디지털 서명 및 공개 키 암호화를 사용하여 달성되며, 이는 신뢰할 수없는 네트워크에서 신뢰를 유지하기 위해 작동합니다.

블록 체인의 불변성은 암호화 해싱 에 크게 의존합니다. 각 블록에는 데이터에서 파생 된 고유 한 해시와 이전 블록의 해시가 포함되어 있습니다. 데이터의 변경은 해시를 크게 변경하여 체인을 깨고 네트워크를 잠재적으로 변조로 알립니다. 이것은 모든 노드가 전체 체인의 무결성을 확인할 수있는 자체 공급 생태계를 만듭니다.

공개 키 암호화가 소유권과 정체성을 가능하게하는 방법

블록 체인에서 암호화의 가장 중요한 응용 분야 중 하나는 비대칭 암호화라고도하는 공개 키 암호화 입니다. 이 시스템은 네트워크의 모든 사람이 볼 수있는 주소 역할을하는 공개 키 와 비밀로 유지되고 거래에 서명하는 데 사용되는 개인 키를 사용합니다. 사용자가 트랜잭션을 시작하면 개인 키에 서명하고 다른 사람들은 해당 공개 키를 사용하여 진위를 확인할 수 있습니다.

이 메커니즘은 디지털 자산의 정당한 소유자만이 이전을 승인 할 수 있도록합니다. 예를 들어, Bitcoin에서 Alice가 BTC를 Bob에게 보내려고한다면 개인 키와 거래에 서명합니다. 네트워크 노드는 공개 키를 사용하여 서명을 검증하여 요청이 합법적임을 확인합니다. 이 프로세스는 소유권을 확인할 수있는 중앙 권한이 필요하지 않아 피어 투 피어 가치 전송을 가능하게합니다.

개인 키를 잃는다는 것은 관련 자산에 대한 접근성을 영구적으로 잃는다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 시스템이 신뢰할 수없고 분산되도록 설계되었으므로 복구 메커니즘이 없습니다. 따라서 사용자는 종종 하드웨어 지갑이나 암호화 된 소프트웨어 솔루션을 사용하여 개인 키를 안전하게 저장해야합니다.

데이터 무결성에서 해시 함수의 역할

해시 기능은 블록 체인 데이터의 무결성을 유지하는 데 중추적 인 역할을합니다. 암호화 해시 함수는 모든 크기의 입력 데이터를 취하고 해시라고 알려진 고정 크기 출력을 생성합니다. 동일한 입력은 항상 동일한 해시를 생성하지만, 완전히 다른 해시에서 단일 문자를 변경하는 것과 같은 입력의 약간의 변화조차도 있습니다.

블록 체인에서 각 블록에는 자체 데이터의 해시와 이전 블록의 해시가 포함되어 있습니다. 이것은 각 링크가 이전 링크에 의존하는 블록 체인을 만듭니다. 공격자가 과거 블록에서 트랜잭션을 수정하려고 시도하면 해당 블록의 해시가 변경되어 모든 후속 블록을 무효화합니다. 네트워크는 가장 긴 유효한 체인에 대한 합의가 필요하기 때문에 이러한 공격은 체인의 모든 해시를 재 계산하고 네트워크의 계산 능력의 50 % 이상을 제어해야합니다.

블록 체인에 사용되는 인기있는 해시 기능에는 Bitcoin에 의해 사용 된 SHA-256 및 이더 리움에서 사용하는 Keccak-256이 포함됩니다. 이 알고리즘은 충돌 방지 상태로 설계되었으므로 동일한 해시를 생성하는 두 가지 다른 입력을 찾을 수 없습니다.

디지털 서명 및 거래 인증

디지털 서명은 거래를 인증하고 비 반복을 보장하는 데 사용되는 암호화 도구입니다. 블록 체인에서 모든 거래는 발신자의 개인 키를 사용하여 서명됩니다. 그런 다음 시그니처가 트랜잭션에 첨부되어 네트워크에 방송됩니다. 노드는 발신자의 공개 키를 사용하여 서명을 확인하여 거래가 정당한 소유자가 승인했는지 확인합니다.

프로세스에는 여러 단계가 포함됩니다.

• 트랜잭션 데이터는 고유 한 다이제스트를 만들기 위해 해시됩니다.
• 다이제스트는 발신자의 개인 키로 암호화되어 디지털 서명을 만듭니다.
• 원래 트랜잭션 및 공개 키와 함께 서명이 네트워크로 전송됩니다.
• 노드는 공개 키를 사용하여 서명을 해독하여 수신 된 트랜잭션 데이터의 해시와 비교합니다.
• 값이 일치하면 트랜잭션이 유효한 것으로 간주됩니다.

이 시스템은 가장을 막고 거래를 위조 할 수 없도록합니다. 또한 개인 키와 같은 민감한 정보에 액세스 할 필요없이 누구나 거래의 진위를 확인할 수 있습니다.

암호화로 합의 메커니즘 확보

암호화는 또한 작업 증명 (POW) 및 스테이크 증명 (POS)과 같은 합의 메커니즘 의 작동에 필수적입니다. POW에서 광부는 해시 기능을 기반으로 암호화 퍼즐을 풀기 위해 경쟁합니다. 퍼즐은 블록 데이터와 결합 할 때 특정 목표 값 미만의 해시를 생성하는 Nonce (랜덤 숫자)를 찾아야합니다. 이 프로세스는 계산 집중적이지만 검증하기 쉬우므로 광부가 실제 자원을 투자하여 블록을 추가 할 수 있습니다.

POS 시스템에서 암호화는 스테이크에 따라 무작위로 검증기를 선택하는 데 사용되는 반면, 디지털 서명은 블록의 유효성을 증명하는 데 사용됩니다. 암호화 검증 가능한 랜덤 함수 (VRF)는 유효성 검사기 선택에서 공정성과 예측 불가능 성을 보장하기 위해 사용될 수 있습니다.

이러한 메커니즘은 암호화 원칙에 의존하여 악의적 인 행위자가 네트워크를 제어하지 못하게합니다. 전체 블록 체인의 보안은 암호화 알고리즘이 안전하고 개인 키가 기밀로 유지된다는 가정에 따라 다릅니다.

사용자가 암호화 보안을 활용할 수있는 실제 단계

블록 체인의 암호화 보호를 통해 사용자는 모범 사례를 따라야합니다.

• 안전한 임의의 숫자 생성기를 사용하는 평판이 좋은 지갑 소프트웨어를 사용하여 강력한 개인 키를 생성하십시오 .
• 해킹을 방지하기 위해 하드웨어 지갑이나 종이 지갑을 사용하여 개인 키를 오프라인으로 저장하십시오 .
• 거래는 돌이킬 수 없으므로 자금을 보내기 전에 공개 주소를 신중하게 확인하십시오 .
• 추가 보안을 위해 다중 서명 지갑을 사용하여 거래를 승인하기 위해 여러 개인 키가 필요합니다.
• 소프트웨어 지갑에서 암호화를 활성화 하고 강력한 암호를 사용하여 액세스를 보호하십시오.

이러한 단계를 따르지 않으면 기본 블록 체인이 안전하더라도 자금이 손실 될 수 있습니다.

자주 묻는 질문

누군가 내 개인 키를 추측 할 수 있습니까? 이론적으로 가능하지만 확률은 천문학적으로 낮습니다. 개인 키는 256 비트 숫자이며, 이는 관찰 가능한 우주의 원자 수보다 2^256 가능한 조합이 있음을 의미합니다. 현재 기술에서는 무차별 열쇠를 촉진하는 것이 실제로 불가능합니다.

두 거래가 동일한 해시를 갖는 경우 어떻게됩니까? 암호화 해시 함수는 충돌 방지 상태로 설계되었습니다. 충돌이 수학적으로 가능하지만 SHA-256 또는 Keccak-256에서는 실질적인 충돌이 발견되지 않았습니다. 충돌이 발견되면 블록 체인의 보안을 훼손하고 긴급 프로토콜 업데이트가 필요합니다.

블록 체인 암호화는 엔드 투 엔드 암호화와 동일합니까? 아니요. 블록 체인은 기본적으로 트랜잭션 데이터를 암호화하지 않습니다. 대부분의 트랜잭션은 공개됩니다. 암호화는 기밀이 아닌 인증 및 무결성에 사용됩니다. 일부 블록 체인은 제로 지식 증명과 같은 고급 기술을 사용하여 선택적인 개인 정보 보호 기능을 제공합니다.

블록 체인 트랜잭션에서 디지털 서명을 어떻게 확인합니까? Bitcoin Core의 verifymessage 와 같은 블록 체인 탐색기 또는 명령 줄 도구를 사용할 수 있습니다. 메시지, 서명 및 공개 주소를 입력하십시오. 이 도구는 해시를 다시 작성하고 타원 곡선 암호화를 사용하여 서명을 확인합니다.