AIN:一文讀懂區塊鏈中的哈希函數是如何構造的_SAINT

MASH-1 (Modular Arithmetic Secure Hash)是一個基于RSA算法的哈希算法，在1995年提出，入選國際標準ISO/IEC 10118-4；MASH-2是MASH-1的改進，把第四步中的2換成了28+1；由于涉及模乘/平方運算，計算速度慢，非常不實用。

分組密碼的工作模式是：根據不同的數據格式和安全性要求， 以一個具體的分組密碼算法為基礎構造一個分組密碼系統的方法。

基于分組的對稱密碼算法比如DES/AES算法只是描述如何根據秘鑰對一段固定長度(分組塊)的數據進行加密，對于比較長的數據，分組密碼工作模式描述了如何重復應用某種算法安全地轉換大于塊的數據量。

簡單的說就是，DES/AES算法描述怎么加密一個數據塊，分組密碼工作模式模式了如果重復加密比較長的多個數據塊。常見的分組密碼工作模式有五種：

Coinbase L2網絡Base公布Chainlink、Aave等近60個生態合作伙伴:金色財經報道，據官方消息，Coinbase L2網絡Base公布的近60個生態合作伙伴包括Chainlink、Blockdaemon、Infura、QuikNode、Blockscout、Etherscan、Dune Analytics、Hop Protocol、Nansen、0x、Ondo、Panoptic、Aave、Gelato Network、Pyth Network、Rainbow Wallet、Ribbon Finance、Balancer、PoolTogether、Euler Labs、The Graph、Wormhole、SushiSwap、Covalent等。

此前消息，Coinbase 宣布推出以太坊Layer 2網絡Base測試網。Base建立在開源OP Stack之上，不會發行專用代幣。Coinbase將與Optimism合作構建OP Stack。此外，Coinbase及其風險投資部門Coinbase Ventures將推出Base生態系統基金，以在種子前階段對基于Base的公司和組織進行大量投資。[2023/2/24 12:26:43]

電碼本( Electronic Code Book，ECB)模式

FTX攻擊事件黑客將BSC上7420枚BNB兌換為1500枚ETH，并橋接至以太坊網絡:11月15日消息，據派盾檢測數據顯示，FTX攻擊事件黑客（鏈上地址被標記為FTX Accounts Drainer）將BSC上7420枚BNB（約合207萬美元）兌換為1500枚ETH（約合190萬美元），并橋接至以太坊網絡。[2022/11/15 13:08:21]

密文分組鏈接(Cipher Block Chaining，CBC)模式

密文反饋(Cipher Feed Back ，CFB)模式

輸出反饋(Output Feed Back ，OFB)模式

計數器(Counter, CTR)模式

ECB工作模式

加密：輸入是當前明文分組。

Matrix Partners披露已于六月完成8億美元募資，將謹慎投資Web3等領域:10月11日消息，風投公司Matrix Partners已于六月完成了8億美元募資。該風投合伙人Antonio Rodriguez透露，他們將謹慎投資Web3和去中心化互聯網領域。

Antonio Rodriguez表示，Matrix Partners雖然不會將一般資金投入Web3市場，但其投資組合已經涵蓋相關領域。其個人看法為，雖然可信分布式數據庫對于B2B和消費者領域的許多應用來說都非常有趣，然而過去兩年的投機熱潮大概率已經結束，我們也希望看到更多實用性，所以Matrix Partners不會成倍地在這一領域加大投資。（Tech Crunch）[2022/10/11 10:30:34]

解密：每一個密文分組分別解密。

中東加密貨幣交易所Rain Financial再次裁員:9月1日消息，中東加密貨幣交易所Rain Financial進行了一輪裁員，不過未披露具體裁員人數。Rain Financial表示，“我們不得不調整未來計劃，來確保我們能夠度過這次低迷。”（彭博社）

此前消息，6月份，Rain Financial因市場疲軟已裁員數十名員工。[2022/9/1 13:02:32]

具體公式為：

ECB工作模式示意圖

VeeFriends衍生NFT項目Book Games交易額突破1億美元:金色財經報道，據最新NFT市場數據顯示，VeeFriends衍生NFT項目Book Games交易額已突破1億美元，創歷史新高，本文撰寫時為103,316,953美元，交易量為94,287筆。Book Games是VeeFriends創始人Gary Vee新書相關聯的NFT，購買Gary新書到一定數量的讀者會獲得NFT的獎勵，該系列基于Gary Vee親手繪制的16個藝術作品創建，當中包含13個核心角色和3個特殊角色，擁有者可以用它交易其他NFT，購買VeeCon的門票或收藏版體育卡。[2022/6/17 4:35:25]

CBC工作模式

加密：輸入是當前明文分組和前一次密文分組的異或。

解密：每一個密文分組被解密后，再與前一個密文分組異或得明文。

CBC工作模式示意圖

CFB工作模式

加密算法的輸入是64比特移位寄存器，其初值為某個初始向量IV。

加密算法輸出的最左(最高有效位)j比特與明文的第一個單元P1進行異或，產生出密文的第1個單元C1，并傳送該單元。

然后將移位寄存器的內容左移j位并將C1送入移位寄存器最右邊(最低有效位)j位。

這一過程繼續到明文的所有單元都被加密為止。

CFB工作模式示意圖

OFB工作模式

OFB模式的結構類似于CFB

不同之處：

OFB模式是將加密算法的輸出反饋到移位寄存器

CFB模式中是將密文單元反饋到移位寄存器

OFB工作模式示意圖

CTR工作模式

加密：輸入是當前明文分組和計數器密文分組的異或。

解密：每一個密文分組被解密后，再與計數器密文分組異或得明文。

CTR工作模式示意圖

工作模式比較

ECB模式，簡單、高速，但最弱、易受重發攻擊，一般不推薦。

CBC模式適用于文件加密，比ECB模式慢，安全性加強。當有少量錯誤時，不會造成同步錯誤。

OFB模式和CFB模式較CBC模式慢許多。每次迭代只有少數比特完成加密。若可以容忍少量錯誤擴展，則可換來恢復同步能力，此時用CFB或OFB模式。在字符為單元的流密碼中多選CFB模式。

CTR模式用于高速同步系統，不容忍差錯傳播。

Merkle在1989年提出迭代型哈希函數的一般結構；(另外一個工作是默克爾哈希樹)，Ron Rivest在1990年利用這種結構提出MD4。(另外一個工作是RSA算法)，這種結構在幾乎所有的哈希函數中使用，具體做法為：

迭代型哈希函數的一般結構示意圖

把所有消息M分成一些固定長度的塊Yi

最后一塊padding并使其包含消息M的長度

設定初始值CV0

循環執行壓縮函數f，CVi=f(CVi -1||Yi -1)

最后一個CVi為哈希值

算法中重復使用一個壓縮函數f

f的輸入有兩項，一項是上一輪輸出的n比特值CVi-1，稱為鏈接變量，另一項是算法在本輪的b比特輸入分組Yi-1

f的輸出為n比特值CVi，CVi又作為下一輪的輸入

算法開始時還需對鏈接變量指定一個初值IV，最后一輪輸出的鏈接變量CVL即為最終產生的雜湊值

通常有b>n，因此稱函數f為壓縮函數

算法可表達如下：CV0=IV= n比特長的初值

CVi=f(CVi-1,Yi-1)；1≤i≤L

H(M)=CVL

算法的核心技術是設計難以找到碰撞的壓縮函數f，而敵手對算法的攻擊重點是f的內部結構

f和分組密碼一樣是由若干輪處理過程組成

對f的分析需要找出f的碰撞。由于f是壓縮函數，其碰撞是不可避免的，因此在設計f時就應保證找出其碰撞在計算上是困難的

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