区块链深度学习系列|椭圆曲线数字签名(ECDSA)的应用_IPT:PUBLYTO Token

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。

DeFiBox宣布与BakerySwap达成深度战略合作:据官方最新消息,一站式DeFi信息聚合平台DeFiBox.com宣布与BakerySwap达成深度战略合作,DeFiBox将在品牌建设、社区宣传、资源共享等方面全方位协助BakerySwap的生态发展。

DeFiBox利用自身生态优势,已支持BakerySwap的挖矿收益追踪功能,在未来将进一步优化BakerySwap的挖矿体验。

作为BSC上头部的NFT交易市场,BakeySwap创新性地结合了AMM和NFT玩法,也是由Binance Chain Accelerator Fund支持的首批项目之一。最新数据显示,过去90天,BakerySwap的NFT交易总额已突破468万美元,总市值突破2.01亿美元。[2021/4/26 20:59:55]

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。

南京江北新区管委会副主任:新区逐步实现区块链与实体经济深度融合:南京江北新区管委会副主任陈潺嵋表示,截至目前,新区共有区块链企业近50家,约占南京市四分之一,主要集聚在金融、医疗健康服务、公共服务和企业服务等方面,逐步实现区块链与实体经济的深度融合,区块链产业生态正在显现。(南京晨报)[2020/6/19]

交易签名如何运用ECDSA?

以特币为例,具体流程如下图所示。

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。

声音 | 河南省政协委员邵新军:推动区块链技术与实体经济的深度融合:金色财经报道,在河南省政协十二届三次会议上,河南省政协委员邵新军建议,我省应加大信息技术产业布局力度,出台区块链技术相关扶持政策,构建区块链产业技术创新联盟,推动高校、科研院所和企业成立区块链联合实验室和研究中心,打造区块链产业园区,聚集产业生态,推动区块链技术与实体经济的深度融合。要紧紧抓住区块链国家发展战略,提早布局,尽早谋划,充分发挥河南的区位和资源优势,加大对区块链技术研究和应用落地的投入和扶持,加强人才引进和培养,加快培育区块链新型产业,以科技创新带动行业发展,力争通过区块链技术全面提升传统行业,在区块链自主创新和应用方面走在全国前列。[2020/1/14]

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。

声音 | 互金协会李礼辉:区块链等数字技术的深度融合能够提高信用评价:据新浪财经消息,12月8日,以“探索金融与科技融合发展之道”为主题的2018第二届中国互联网金融论坛今日在京召开,中国互联网金融协会区块链研究工作组组长、中国银行原行长李礼辉表示,大数据、云计算、人工智能、区块链等数字技术的深度融合能够提高信用评价、风险定价和投资决策效率。为了更好地加强数字技术在驱动开放银行业务转型升级方面的作用,我们应该不断地推进大数据、人工智能、云计算、区块链等数字技术的集成,以效率为中心,重构金融服务流程,打造零距离、多维度、一体化的开放银行服务模式,全面提升金融服务的质效。[2018/12/8]

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。

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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