一. HyperLedge Fabric的CA支撑环境
利用数字签名技术和hash实现交易的抗抵赖
1.CA是Membership的重要组件之一
- 满足于Fabric的安全需求，为参与各方实现：
• 用户注册
• 证书签发
• 证书吊销
• 发布证书链
– 基于RESTful/CLI等多种接口方式，服务于Blockchain的各个环节，包括：
• T-Cert – Transaction Certificate (交易证书证书)，执行交易时使用
每个交易时生成，用于交易的签名
• E-Cert – Enrollment Certificate (注册证书)，携带实体信息的证书
长期持有，携带或可以追溯使用者信息
用于身份认证
• CSR – 证书吊销列表
2. PKI相关的密码学在BlockChain中的应用保障单个Peer上数据的完整性
• 数字签名
– 不可抵赖，防篡改
• Hash
• 加密
– 事务隐私保护
– 数据访问控制
– 共识机制及BlockChain数据分布化，可以防止某个Peer造假，达到高度自治
3. 如何既保障交易私密，又可以实现监管
采用“加密密钥对”和“签名密钥对”分离的做法，加密密钥对在监管方备案
“监管”是指无需交易方授权，监管者可以解密交易
– 但监管不能侵犯“不可抵赖性”，即，监管者不可以伪造别人的交易
– 采用PKI体系的“ 双密钥对---签名密钥对和加密密钥对 ”模式来实现：
• 证书持有者有一对签名用途的密钥对
• 证书持有者有一对加密用途的密钥对
• CA签发证书时，对加密用途的密钥对进行备案，交由密钥管理中心存放
– 特定的情况下，提取某用户的解密私钥，解密相关的交易数据
• 签名用途的密钥对仍然在用户端产生，不做备案
– 无私钥的情况下，无法伪造签名，因此无法伪造别人的交易
– 从证书申请，到证书生成，常规意义的CA/RA体系都可以保障签名密钥的用户私密性
| 非对称加密算法（公钥算法） | ECC/国密SM2 | RSA |
|---|---|---|
| 计算结构 | 基于椭圆曲线 | 基于特殊的可逆模幂运算 |
| 计算复杂度 | 完全指数级 | 亚指数级 |
| 相同的安全性能下所需的公钥位数 | 较少，（160位的ECC与1024位的RSA具有相同的安全等级） | 较多 |
| 密钥生成速度 | 较RSA算法快百倍以上 | 慢 |
| 解密加密速度 | 较快 | 一般 |
| 安全性难度 | 基于离散对数问题ECDLP数学难题 | 基于分解大整数的难度 |
| 对称加密算法 | AES | 国密SM4 | 3DES |
|---|---|---|---|
| 计算结构 | 数据块长度和密钥长度都可变的分组加密RIJNDAEL算法 | 基本轮函数加迭代，含非线性变换 | 使用标准的算法和逻辑运算，先替换后置换，不含非线性变换 |
| 计算轮数 | 10/12/14轮 | 32轮 | 16*3轮 |
| 分组长度 | 128/192/256位 | 128位 | 64位 |
| 密钥长度/有效密钥长度 | 128位/112位 | 128位/128位 | 128位/112位 |
| 实现性能 | 软件、硬件实现都较快 | 软件、硬件实现都较快 | 软件慢、硬件快 |
| 安全性 | 较高 | 较高 | 较高 |
国密SM3对应sha算法
PKI体系的组成要素：用户，认证机构，仓库（证书目录）
二.分布式一致性算法
是联盟链和私有链常用的共识算法
- 1.拜占庭容错算法
- 2.解决非拜占庭问题的分布式一致性算法（Paxos，Raft）
密码学哈希函数
主要性质
- 1.抗碰撞性（collition-resistance），常用来进行完整性验证。（计算上成立,数学上不成立）
- 2.原像不可逆
- 3.难题/谜题友好性（Puzzle Friendliness）
DES加密算法,密钥长度必须为8
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
try {
String input = "aLIEz,helloworld";
String transformation = "DES";
String pw = "12134578";
String algorithm = "DES";
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(pw.getBytes(), algorithm);
Cipher instance = Cipher.getInstance(transformation);
instance.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
byte[] bytes = instance.doFinal(input.getBytes());
byte[] encode = Base64.getEncoder().encode(bytes);
System.out.println(new String(encode));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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