區塊鏈:區塊鏈深度學習系列｜橢圓曲線數字簽名（ECDSA）的應用_CriptoVille

Comunion是一個基于區塊鏈的組織形式(DAO)與創業互助網絡，為超級個體提供面向數字時代的全新商業基礎設施和價值轉化機制，致力于讓勞動價值像資本一樣自由流通、交易和積累。

本系列內容包含：基本概念及原理、密碼學、共識算法、錢包及節點原理、挖礦原理及實現。

區塊鏈中哪些地方使用了ECDSA?

通過前面系列的區塊鏈原理和技術，大家應該都熟悉交易是如何在區塊鏈系統或者在比特幣、以太坊系統里面開展的。

在進行交易的環節當中，有一個很重要的消息，那就是需要進行簽名。

也就是說一筆交易至少涉及到三項內容：付款人、收款人、付款金額。

例如，張三給李四付款的時候，張三付款人，李四是收款人，付款金額假設是5個Token。

上海市原副市長：區塊鏈等現代科技給中國抗疫防疫工作以支撐:在復旦大學上海醫學院和上海醫科大學校友會共同主辦的醫藝承揚大講堂上，中共十六屆中央委員、上海市原副市長、國務院新聞辦公室原主任、第十一屆全國政協外委會主任趙啟正，國家傳染病醫學中心主任、復旦大學附屬華山醫院感染科主任張文宏作為對話嘉賓出席。趙啟正表示，中國今天取得的抗疫成果離不開三大支柱：一是中央決策的英明正確，國家在調配資源等方面的高效率是其他國家難以企及的；二是我國在醫學領域取得的卓越成就和廣大人民的文化素養。三是人工智能、區塊鏈、云計算、大數據等現代科技如虎添翼，給防疫工作以支撐。[2021/6/29 0:14:36]

當張三準備好這筆交易之后，需要發給全網，當其他人看到這筆交易的時候，他們需要去認證這筆交易是否由張三發起的，這個環節中就使用到了數字簽名技術。

A股開盤：深證區塊鏈50指數下跌0.02%:金色財經消息，A股開盤，上證指數報2876.47點，開盤下跌0.06%，深證成指報10899.92點，開盤上漲0.15%，深證區塊鏈50指數報3353.19點，開盤下跌0.02%。[2020/5/7]

交易簽名如何運用ECDSA？

以特幣為例，具體流程如下圖所示。

交易的模塊分為：交易輸入和交易輸出，一筆交易由多個輸入或者多個輸出組成。

交易輸入代表付款信息，交易輸出代表收款信息。當然里面還會有付款金額，付款金額的字段是在交易輸出里面顯示的。

在美上市區塊鏈中概股普遍收跌:今日美股收盤，在美上市區塊鏈中概股普遍收跌。嘉楠科技收跌0.33%，人人網收跌2.13%，中網載線收漲4.62%，寺庫收跌6.25%，迅雷收跌7.29%，獵豹移動收跌5.16%，蘭亭集勢收漲2.56%。[2020/3/28]

這種交易類型和我們正常理解的交易是非常類似的，其資金的流向是從交易輸入流向交易輸出，即從付款人流向收款人。

圖的右邊有一個虛線的框，里面的ScriptSig是一個腳本簽名，這個字段屬于交易輸入。同理，ScriptPubKey屬于交易輸出。腳本里面包含一些數據和操作碼來支持這個腳本語言的運行。

ScriptSig?和ScriptPubKey?可以直觀的用中文解釋為：解鎖腳本和鎖定腳本。

動態 | 韓國在建立區塊鏈技術的相關制度方面進展緩慢:一份新的行業報告稱，韓國政府需要制定與區塊鏈技術和加密貨幣相關的法律和系統，以鼓勵公司投資區塊鏈行業。 該報告由BC Card數字研究所和KT經濟管理研究所于8月21日聯合發布，報告指出，區塊鏈目前的局限性——如缺乏可擴展性和對物聯網（IoT）設備的支持——將通過技術進步加以克服，為公共服務、合同、認證和融資等基于信任的領域的各種創新鋪平道路。許多國家正在修改法律制度，以促進企業對區塊鏈項目的投資。然而，韓國在建立區塊鏈技術的制度安排方面進展緩慢，阻礙了其傳播。 （Business Korea）[2019/8/24]

為什么ScriptSig又叫解鎖腳本呢？是因為ScriptSig在之前相關連接的交易輸出里面鎖定了一些資金。

如果張三要花費之前已有的Token，也就是要花費一個未花費的交易輸出，那么其需要在另一筆交易里面構造一筆交易輸入，在這個交易輸入里面會設置簽名字段和公鑰，以此證明張三有資格花費未花費的交易輸出。

這種情況叫做解鎖腳本，即把之前已有的資金打開進行使用。

這個過程中，解鎖腳本里面有兩個字段數據，<sig>和<PubK>。這兩個字段分別代表：簽名和公鑰。兩者由使用者提供，用以解決阻礙。

鎖定腳本里面也有一些字段和操作碼：DUP是復制操作碼；HASH160是哈希操作碼；<PubkHash>是字段；EQUALVRTIFY是驗證操作碼；CHECKSIG也是驗證操作碼。

其整體意思是：執行復制——進行哈希——執行字段——驗證是否相等——校驗簽名是否正確。

在驗證簽名的環節，就會調用ECDSA里面的驗簽算法。

如何使用ECDSA

?我們知道了簽名在交易里面的具體使用位置，那么ScriptSig和ScriptPubKey這兩個腳本語言，是如何執行，以及在執行的過程當中如何使用ECDSA呢？

如上圖所示，這里會將兩個腳本語言進行堆棧處理，即所有字段和操作碼全部羅列在右邊，解鎖腳本里面有2個，鎖定腳本里面有5個。

第一步，將第一個字段<sig>?解鎖，置于堆棧的底部；

第二步，向右移動一格，將<PubK>?解鎖推送至堆棧頂部，置于<sig>?的上面；

第三步，DUP是復制操作碼，它會將剛剛解鎖腳本里面的<PubK>進行復制，此時會有兩個<PubK>，結果被推送至堆棧頂部；

第四步，HASH160將復制的公鑰進行哈希，使之變成<PubKHash>，公鑰哈希；

第五步，EQUALVRTIFY操作碼將PubKHash和用戶的PubKHash對比，如果一致，則都被移除，然后繼續執行；

如果第五步匹配的話，繼續執行第六步——驗證簽名，這里就用到了ECDSA，也是交易中很關鍵的一步。

在圖中會看到，在執行最后一個操作碼的時候，堆棧里面有兩個字段。

此時CHECKSIG操作碼會核查簽名<sig>?是否與公鑰的<sig>匹配，如果匹配，則會在頂部顯示TRUE，如果不匹配會顯示FLOSE。

如果返回值是TRUE的話，此時發送者也表明了其對發送Token的所有權和使用權。

以上就是橢圓曲線數字簽名在區塊鏈中的主要應用位置和場景。

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