区块链:计算机时代的对称密码学：从100美元富兰克林到二进制XOR到AES_EEE

计算机没有出现的时代是古典密码学，计算机出现后是现代密码学。有什么区别呢？

大家回忆下之前所讲的隐藏法、移位替换、维吉尼亚加密、包括二战时期的恩尼格码机，都是英文字母，比如恩尼格码机的26个齿轮槽对应26个英文字母。

计算机读的是0和1，这根芯片基本结构单元二极管相关。那么，计算机出现后，语言学家就退居二线，现在不太需要英文字母了，加密解密的过程全部由计算机完成，而0和1的二进制世界来了。

比特序列开始统治之后，需要找个方法把语言文字变成二进制比特序列，将现实世界的东西映射为比特序列的操作叫做编码，这个编码有个规范叫做ASCII。

以上就是一部分二进制的对照表，网上很容易可以搜到。

门罗币恶意挖掘软件Crackonosh已感染22.2万台计算机:金色财经报道，门罗币（Monero）恶意挖掘软件“Crackonosh”已感染22.2万台计算机。安全公司Avast在周四的一份报告中表示，该病已为其作者带来了价值超过200万美元的门罗币。该恶意软件通过非法下载版本的流行视频游戏（如侠盗猎车手V）进行传播。[2021/6/25 0:04:33]

这背后有有趣的东西。ASCII是IEEE的里程碑作品之一。IEEE就很有意思了，全称是：美国电气和电子工程师协会。总部在美国纽约，“拥有来自175个国家42万会员”，1963年就开始发展了。所以现在很多区块链项目动不动说是十万百万粉丝，这个很难的，你看看IEEE的发展就好了，当然啦，你说区块链行业的分布式，以及高明的传播，会加快一切进程，也对，十万会员的技术组织是很难的，十万关注的人是可行的。

IEEE最早的里程碑作品是本杰明·富兰克林的成名著作《电力的实验与发现》在1751年的时候发表，富兰克林就是美国一百元钞票上面的头像人物。

北京计算机学会王娟：矿机巨头上市的主营业务合规性基础受到质疑:北京计算机学会数字经济专业委员会秘书长王娟表示，在金融监管政策上，各国对比特币业务的看法并不一致。作为新兴的金融工具，同一国家在不同时期和不同地区对发币和流通的监管态度也在变化。目前，无论行业内部还是监管当局，在风险管理的手段和方法上都较为乏力。挖矿的上端是发币，币圈的混乱也是有目共睹的。市场本身是灰色的，这就决定了它的风险比较大。（矿机巨头）上市的主营业务合规性基础是受到质疑的。（时代周报）[2020/6/2]

电子电气工程、通讯、计算机科学和工程这些学科的先驱之一是富兰克林，不是二战时候的美国总统富兰克林·罗斯福，是美国的开国时期的大佬。密码学和这些学科是交叉在一起的，所以，有趣的事情就是，密码学从一开始就和钱有关系。100美元的钞票上面印着的这个大佬，更多不是因为他在学术上的贡献，是因为他是财政部长、外交部长、印刷厂长、起草《独立宣言》、“第一个真正意义上的美国人”、代表了美国精神等等成就。

声音 | “计算机安全教母”宋晓冬：现在的区块链其实没有任何隐私保护:“计算机安全教母”宋晓冬近日在接受媒体采访时表示，区块链中的安全性和隐私性是两个概念，现在的区块链上的大多数数据和智能合约都是公开的，其实没有任何隐私保护。其实很多人会比较因特网早期和现在区块链的情况，但是我们看到在因特网早期的时候，虽然经济模型不清晰，但其实用户增长率非常高，但是在区块链的经济应用中我们确实还没看到很多应用。[2018/9/27]

大家可以看下IEEE发展史，链接如下：

https://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE里程碑列表

回到我们的二进制编码，ASCII，这时候语言文字变成了0和1，也就是我们不需要对着字母去捣鼓折腾了，只需要改变0和1就可以对内容进行加密。

下面以非常直白简单的语言讲一下怎么加密的？

什么是XOR？

XOR叫exclusiveor，也就是异或，本身是一种极为简单的运算。你把它当成小学时候学过的加减乘除的一种，当然，这么说高估了运算的简单，这么说吧，一个小学生看XOR运算，绝对比加减乘除容易非常多。

动态 | 请愿平台屏幕保护程序利用闲置计算机挖掘加密货币:据newsbtc消息，在线请愿平台Change.org创建了一个屏幕保护程序，将闲置的计算机系统用作比特币挖矿。获得的收益将用于资助Change.org基金会。[2018/7/17]

1XOR0结果就是1；

0XOR1结果就是1；

1XOR1结果就是0；

0XOR0结果就是0；

前后一样就是1，前后不一样就是0.从上文表格里找一个字母比如说是a，a就是01100001.随便找一个秘钥，比如01010101.当然可以是任意选择的，下面会讲的。

这就是用秘钥，XOR之后的结果，00110100就是密文。对照表格，这个二进制表达的信息就是：4

中国计算机学会决定组建区块链专业委员会:中国计算机学会（CCF）第十一届五次常务理事会会议决定组建区块链专业委员会，旨在团结、联合、组织区块链领域的专业人士开展学术交流活动，提高我国区块链领域的科研、教学及人才培养水平，促进区块链研究成果的应用和产业化，提升我国在国际区块链领域的学术影响力。根据《CCF专业委员会条例》规定，由CCF专委工委和本领域代表组成4人筹备小组进行筹备工作。根据规定，初始委员名单将由筹备小组审议确定。[2018/3/9]

于是，原文的a就变成了密文的4，当然，有时候看起来没有这么规则更像是乱码。

记住口诀：同就是0，异就是1.这比背乘法口诀容易太多了，小朋友很快可以掌握。

给个图形化表达，更加容易理解：

用钥匙去XOR原文运算之后的结果可以通过钥匙反向推回来。这就是计算机时代的对称加密法。

普及下知识：

什么是比特Bit？什么是字节Byte？

上文中看到八位二进制就可以表达一个英文字母，那么，一个英文字母也就是一个字节，英文叫Byte，也就是1byte=8bit=8个二进制位。因为一个比特就是代表二进制里面的一位。再比如，一个汉字就是两个字节。标点符号另算。

下面讲一下分类：一次性密码本和分组密码

对称密码学中，一次性密码本属于流密码。流密码的定义更宽一些，本章不展开。

简单来理解就是，你有一段信息需要加密了，比如你的信息由1万个英文字母构成，转成二进制后有8万比特。

我现在生成一个二进制随机数，长度是多少呢？8万位，也即是说这个原文每个比特我都XOR了一下，而且没有什么规律，因为钥匙本身是个随机数。

但是这样的加密比较麻烦，安全性不错，效率不高，钥匙和原文一样长。你有个1GB的文件，加密一下后还是1GB，但是钥匙也有1GB，配送和保存都是问题，记住：密码学中也有物流问题，主要是传输秘钥。

这时候用一个固定长度的加密秘钥，去对原文循环加密，简化模型后，可以这么说，8万比特长度的原文，我拿着80比特长度的钥匙去加密，需要1000个循环。记住，这是简化的模型，实际操作的时候，比这个复杂。

分组秘钥是被广泛运用在通讯、电子商务、金融系统等领域的加密法。

注意，不是以后有了非对称加密，对称加密就没有用了，对称加密有对称的安全，非对称有非对称的麻烦，不是一棍子直接打死的。

DES和AES是什么？

“数据加密标准是一种对称密码的分组密码，由美国国家标准局于1976年选择作为美国的官方联邦信息处理标准，随后广泛被国际使用。”

后来又有了AES，A就是advanced就是更先进更高级不是American，AES的加密方法选拔是全球公开的，AES既是美国的，又是全球的。选拔由美国一个标准化机构NIST举行，评审不是他们，是全球企业和密码学家以及参赛者共同完成。如果全世界密码学家都找不到加密方法的弱点，兼顾效率和安全性之后，就会被选上。

被选上的算法，要求免费公开给全球使用。有点像打擂台，看看谁的功夫好，就选谁，并且选好了之后把这套内功心法交给全球人民。比如我们现在广泛使用的AES实际就是Rijndael算法，是在2000年从候选算法中被选出来的。

这个图片中的五家就是候选的算法了。出现了RSA公司，RSA算法就是非对称密码中最广泛使用的密码算法。RSA公司在20世纪末举行过好几场比赛，干什么呢？去组织人破译DES的对称算法，确实破解成功了，本来对称密码学中的分组密码就是可以被破解的，RSA找人破解了DES算法，又在后来提交了AES算法，并成功“提名奥斯卡”，只是最后时刻落选了，最佳算法颁给了Rijndael。

不过，在非对称密码领域，RSA那是封神的存在，也正是有了非对称密码，区块链的诞生才有可能。

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