python安装jieba库(python安装jieba库教程)
上一篇椭圆曲线算法(ECC)学习(一)中我们讲述了椭圆曲线算法的基本数学常识和加密解密过程,作为椭圆曲线数学的一种公钥密码的算法,其优点毋庸置疑。区块链最近异常火热,那么今天我们就来讲讲区块链的关键加密技术,椭圆曲线secp256k1。
Secp256k1是指比特币中使用的ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)曲线的参数,并且在高效密码学标准(Certicom Research,http://www.secg.org/sec2-v2.pdf)中进行了定义。
0×01 前言
Secp256k1为基于Fp有限域上的椭圆曲线,由于其特殊构造的特殊性,其优化后的实现比其他曲线性能上可以特高30%,有明显以下两个优点:
1)占用很少的带宽和存储资源,密钥的长度很短。
2)让所有的用户都可以使用同样的操作完成域运算。
1)占用很少的带宽和存储资源,密钥的长度很短。
2)让所有的用户都可以使用同样的操作完成域运算。
椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)
用户的密钥对:
( d, Q )
待签名的信息: M
签名:
签名过程:
1)根据ECC算法随机生成一个密钥对
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2)令
如果r = 0,则返回步骤1
3)计算
4)按照数据类型转换规则,将H转化为一个big endian的整数e
5)
若s = 0, 则返回步骤1
6)输出的
即为签名。
验证过程:
1) 计算
2)按照数据类型转换规则,将H转化为一个big endian的整数e
3)计算
4)计算
如果R = 零点,则验证该签名无效
5)令
6)若 v == r,则签名有效,若 v ≠ r, 则签名无效。
0×01 Secp256k1椭圆曲线
Secp256k1椭圆曲线形如:
椭圆曲线域参数由单元T =(p,a,b,G,n,h)指定
p= FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE FFFFFC2F
=
Fp上的曲线 E:由下式定义:
a= 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
b= 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000007
a= 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
b= 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000007
压缩形式的基点G是:
G= 02 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798
G= 02 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798
而在未压缩的形式是:
G= 04 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798 483ADA77 26A3C465 5DA4FBFC 0E1108A8 FD17B448 A6855419 9C47D08F FB10D4B8
G= 04 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798 483ADA77 26A3C465 5DA4FBFC 0E1108A8 FD17B448 A6855419 9C47D08F FB10D4B8
最后,G的阶为:
n= FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE BAAEDCE6 AF48A03B BFD25E8C D0364141
n= FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE BAAEDCE6 AF48A03B BFD25E8C D0364141
协因子:
h = 01
0×03 算法实现
在查阅资料时,发现了GitHub上的一个关于secp256k1的一个项目,这是一个针对曲线secp256k1上的EC操作优化的C库.
github地址:https://github.com/bitcoin-core/secp256k1
当然在steem-python也有相似的secp256k1-py库,运用pip安装secp256k1-py库、安装pkg-config
pip install --no-binary:all: secp256k1 sudo apt-get install libtool sudo apt-get install autoconf sudo apt-get install pkg-config
当准备工作做好后,我们就可以使用这个库
私钥公钥生成 python -m secp256k1 privkey -p
使用私钥对明文进行消息签名
python -m secp256k1 sign \ -k c6e193266883a500c6e51a117e012d96ad113d5f21f42b28eb648be92a78f92f \-m hello 使用明文、公钥、签名,来检验是否是对应的私钥的所加密的 python -m secp256k1 checksig \ -p 0314bf901a6640033ea07b39c6b3acb675fc0af6a6ab526f378216085a93e5c7a2 \ -m hello \ -s 3045022100a314a579fb9f30a804c172eec4881ed603e661eed692797149dfdbce24d671d202203ccfab0603ad97c34864caa22d42a24d0cb5750fcb159476b8ae30a11edc0ed6
0×04 总结
经过两期的介绍,希望大家理解这个复杂的非对称加密算法中的离散问题。为了保护储存在区块链中的信息的安全与完整,区块链就使用上述的包括另一种(哈希函数)的密码现代密码学技术。希望各路大牛多加指正在下面评论中
相关链接:
[1] https://en.bitcoin.it/wiki/Secp256k1
[2] 区块链指南 机械工业出版社
[3] Douglas R.Stinson. 密码学原理与实践(第三版)电子工业出版社 2009
[4] https://en.bitcoin.it/wiki/Elliptic_Curve_Digital_Signature_Algorithm
[5] Michael E.Whitman 信息安全原理(第五版) 清华大学出版社