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PUB:区块链深度学习系列|椭圆曲线数字签名(ECDSA)的应用

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时间:1900/1/1 0:00:00

Comunion是一个基于区块链的组织形式(DAO)与创业互助网络,为超级个体提供面向数字时代的全新商业基础设施和价值转化机制,致力于让劳动价值像资本一样自由流通、交易和积累。

本系列内容包含:基本概念及原理、密码学、共识算法、钱包及节点原理、挖矿原理及实现。

区块链中哪些地方使用了ECDSA?

通过前面系列的区块链原理和技术,大家应该都熟悉交易是如何在区块链系统或者在比特币、以太坊系统里面开展的。

在进行交易的环节当中,有一个很重要的消息,那就是需要进行签名。

也就是说一笔交易至少涉及到三项内容:付款人、收款人、付款金额。

例如,张三给李四付款的时候,张三付款人,李四是收款人,付款金额假设是5个Token。

上海陆家嘴“十四五”规划:在区块链、隐私计算等领域积极构建良好生态:8月12日,上海市《自贸试验区陆家嘴片区发展“十四五”规划》正式发布。《规划》显示,“十四五”时期,陆家嘴将进一步强化国际化水平最高、生态功能最完整、营商服务最优三大优势,加快建设全球人民币金融资产配置中心。推动专业服务业进一步向新经济、新业态、新领域延伸拓展,在区块链、隐私计算等领域积极构建良好生态,赋能新经济,推动数字化转型。[2021/8/12 1:50:26]

当张三准备好这笔交易之后,需要发给全网,当其他人看到这笔交易的时候,他们需要去认证这笔交易是否由张三发起的,这个环节中就使用到了数字签名技术。

交易签名如何运用ECDSA?

以特币为例,具体流程如下图所示。

动态 | BBVA通过区块链平台发放贷款给保时捷:据Coincryptorama报道,领先的跑车制造商保时捷和金融服务集团Banco Bilbao Vizcaya Argentaria(BBVA)宣布使用西班牙银行的区块链平台完成1.5亿欧元(约合1.7亿美元)的企业贷款。BBVA称这笔贷款是“通过区块链技术完成的第一笔购房贷款”,这笔贷款已授予欧洲最大的汽车分销商保时捷控股萨尔茨堡。[2018/12/15]

交易的模块分为:交易输入和交易输出,一笔交易由多个输入或者多个输出组成。

交易输入代表付款信息,交易输出代表收款信息。当然里面还会有付款金额,付款金额的字段是在交易输出里面显示的。

这种交易类型和我们正常理解的交易是非常类似的,其资金的流向是从交易输入流向交易输出,即从付款人流向收款人。

行情 | A股开盘:区块链板块低开1.96% 文化长城涨停:A股开盘,区块链板块整体下跌1.96% 。84只概念股中仅2只上涨,79只下跌,3只停牌。其中文化长城已涨停,易见股份上涨0.23%;跌幅前三为:中科金财(-6.07%),北大荒(-5.69%),汇金科技(-5.28%)。[2018/10/8]

图的右边有一个虚线的框,里面的ScriptSig是一个脚本签名,这个字段属于交易输入。同理,ScriptPubKey属于交易输出。脚本里面包含一些数据和操作码来支持这个脚本语言的运行。

ScriptSig?和ScriptPubKey?可以直观的用中文解释为:解锁脚本和锁定脚本。

为什么ScriptSig又叫解锁脚本呢?是因为ScriptSig在之前相关连接的交易输出里面锁定了一些资金。

人民创投·区块链推出“益言议链” 高端系列专访 : 3月30日,人民网·人民创投·区块链推出“益言议链” 高端系列专访,聚焦区块链应用创新,采访政府机构、科研单位和已取得扎实成果的大型企业与创业团队,从监管引导、行业剖析和技术落地等角度出发, 就如何利用区块链技术解决现实问题建言献策,推动区块链行业健康发展。专访第一篇采访对象为中钞区块链技术研究院院长张一峰。此前3月4日,人民网旗下人民创投增加了区块链频道。[2018/3/30]

如果张三要花费之前已有的Token,也就是要花费一个未花费的交易输出,那么其需要在另一笔交易里面构造一笔交易输入,在这个交易输入里面会设置签名字段和公钥,以此证明张三有资格花费未花费的交易输出。

这种情况叫做解锁脚本,即把之前已有的资金打开进行使用。

这个过程中,解锁脚本里面有两个字段数据,<sig>和<PubK>。这两个字段分别代表:签名和公钥。两者由使用者提供,用以解决阻碍。

锁定脚本里面也有一些字段和操作码:DUP是复制操作码;HASH160是哈希操作码;<PubkHash>是字段;EQUALVRTIFY是验证操作码;CHECKSIG也是验证操作码。

其整体意思是:执行复制——进行哈希——执行字段——验证是否相等——校验签名是否正确。

在验证签名的环节,就会调用ECDSA里面的验签算法。

如何使用ECDSA

?我们知道了签名在交易里面的具体使用位置,那么ScriptSig和ScriptPubKey这两个脚本语言,是如何执行,以及在执行的过程当中如何使用ECDSA呢?

如上图所示,这里会将两个脚本语言进行堆栈处理,即所有字段和操作码全部罗列在右边,解锁脚本里面有2个,锁定脚本里面有5个。

第一步,将第一个字段<sig>?解锁,置于堆栈的底部;

第二步,向右移动一格,将<PubK>?解锁推送至堆栈顶部,置于<sig>?的上面;

第三步,DUP是复制操作码,它会将刚刚解锁脚本里面的<PubK>进行复制,此时会有两个<PubK>,结果被推送至堆栈顶部;

第四步,HASH160将复制的公钥进行哈希,使之变成<PubKHash>,公钥哈希;

第五步,EQUALVRTIFY操作码将PubKHash和用户的PubKHash对比,如果一致,则都被移除,然后继续执行;

如果第五步匹配的话,继续执行第六步——验证签名,这里就用到了ECDSA,也是交易中很关键的一步。

在图中会看到,在执行最后一个操作码的时候,堆栈里面有两个字段。

此时CHECKSIG操作码会核查签名<sig>?是否与公钥的<sig>匹配,如果匹配,则会在顶部显示TRUE,如果不匹配会显示FLOSE。

如果返回值是TRUE的话,此时发送者也表明了其对发送Token的所有权和使用权。

以上就是椭圆曲线数字签名在区块链中的主要应用位置和场景。

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