Débloquer la blockchain: cryptographie et signatures numériques

Navigation d'article

Découvrez l'ensemble complet des articles:

1. Cryptographie et signatures numériques

résumer

Les deux articles précédents nous ont fourni une large introduction à la cryptographie avant de passer directement à la discussion sur les signatures numériques.

La signature numérique et sa vérification sont l'un des principaux concepts clés de la Blockchain sur laquelle sont basées les applications de crypto-monnaie telles que Bitcoin.

Dans un réseau Blockchain, il est important de pouvoir identifier correctement les participants à une transaction en prouvant que la signature provient du détenteur de la clé privée, et que la transaction est valide.

Les signatures numériques fournissent l'authentification, l'intégrité des données et la non-répudiation, qui sont toutes essentielles pour un réseau Blockchain. En conséquence, n'importe qui sur le réseau peut faire confiance aux transactions même sans intermédiaire.

Cryptage et signature numérique

Comme ce que nous avons vu dans l'article précédent, une cryptographie à clé publique crée un message crypté tandis qu'une clé privée crée une signature numérique.

Utilisation de la cryptographie

Signatures numériques

Au-delà du cryptage et du décryptage des données, la cryptographie à clé publique peut être utilisée pour créer une signature numérique afin de fournir l'authentification, l'intégrité des données et la non-répudiation dans un réseau Blockchain.

Les étapes suivantes expliquent le processus d'un modèle de signature numérique basé sur la cryptographie à clé publique représentée dans le diagramme suivant:

1. Tous les nœuds participants sur le réseau Blockchain ont une paire de clés privée-publique, générée mathématiquement.
2. Le message sous sa forme en clair est introduit dans un algorithme de hachage pour générer un message haché, également connu sous le nom de résumé de message. Dans une application de crypto-monnaie telle que Bitcoins, le message contient la transaction émise par l'expéditeur.
3. Le message haché est ensuite signé par la clé privée de l'expéditeur et envoyé sur le réseau Blockchain, avec le message au format en clair.
4. Les nœuds participants sur le réseau Blockchain vont maintenant essayer de valider le message en vérifiant la signature numérique pour vérifier qu'elle correspond à la clé publique de l'adresse à partir de laquelle le message a été envoyé en passant par un algorithme de vérification.
5. La signature numérique ayant été créée à l'aide de la clé privée de l'expéditeur, le réseau peut facilement prouver que la signature provient du détenteur de la clé privée en utilisant la clé publique de l'expéditeur correspondant.
6. Le message en clair est alimenté via un autre algorithme de hachage pour générer une valeur de hachage. Cette valeur de hachage est comparée à la valeur de hachage de la sortie de l'algorithme de vérification ci-dessus. La validation est effectuée sans que l'expéditeur ait à révéler sa clé privée.

Dans le cas des Bitcoins, le réseau vérifie également que l'expéditeur possède suffisamment de bitcoins à envoyer et que l'expéditeur ne l'a pas déjà envoyé à un autre destinataire. Ceci est réalisé en parcourant l'historique des transactions, qui est public sur le registre Bitcoin.

Modèle de signature numérique

Au lieu de signer numériquement le message en clair directement, la signature numérique est formée avec le hachage des données. Le message haché est une représentation unique mais un condensé relativement plus petit des données. Cela rend la blockchain plus efficace.

Atteindre la sécurité des messages

Voyons maintenant pourquoi il est si important d'utiliser les signatures numériques dans Blockchain:

• Intégrité: les signatures numériques et l'algorithme de hachage garantissent que les données n'ont pas été consultées et modifiées illégalement par des attaquants. Cela signifie que les données ne peuvent pas être modifiées sans détection.
• Authentification: les signatures numériques établissent la confiance entre un expéditeur et un destinataire dans un réseau Blockchain. Le destinataire peut être sûr que seul l'expéditeur a pu envoyer ce message.
• Non-répudiation: l'expéditeur ne peut pas refuser l'envoi du message car la signature numérique ne peut être créée que par un expéditeur qui possède la clé privée correspondante et personne d'autre.

Et après?

Nous n'avons pas beaucoup parlé de hachage car il sera traité dans le prochain article. Pour l'instant, nous avons juste besoin de savoir que le hachage est un algorithme ou une fonction mathématique qui mappe des données de taille arbitraire à un hachage de taille fixe. Exemple,

Exemples de hachage

En résumé, Hashing vérifie que les données n'ont pas été modifiées ou falsifiées.

Article précédent

• Débloquer la blockchain: cryptographie à clé publique

  Blockchain utilise la cryptographie à clé publique (algorithmes à clé asymétrique) pour protéger les messages de transaction sur le réseau. Dans Blockchain, les signatures numériques basées sur la cryptographie à clé publique sont utilisées pour prouver qu'un message provient d'un p

Article suivant

• Débloquer la Blockchain: Hashing

  Il existe deux concepts cryptographiques fondamentaux qui maintiennent la Blockchain ensemble. La signature numérique et le hachage garantissent que les transactions sur une blockchain ne sont effectuées que par des personnes légitimes et que les enregistrements restent libres de toute manipulation

© 2018 Heng Kiong Yap