区块链密码学基础

“密码理论与技术丛书”序 前言 第1章 密码学与区块链概述 1.1 公钥密码学基本概念 1.1.1 公钥密码体制的工作原理 1.1.2 公钥密码体制存在的条件 1.1.3 公钥密码体制的计算复杂性假设 1.1.4 RSA假设 1.1.5 离散对数相关假设 1.1.6 公钥密码技术在区块链中的应用 1.2 区块链基本概念 1.2.1 分布式系统 1.2.2 拜占庭将军问题 1.2.3 区块链工作机制 1.2.4 区块链技术特点 参考文献 习题 第2章 区块链技术原理 2.1 区块链技术 2.1.1 区块链的定义 2.1.2 区块链参考架构 2.1.3 区块链系统的分类 2.2 比特币简介 2.2.1 比特币的创立 2.2.2 比特币数据存储层 2.2.3 比特币网络通信层 2.2.4 比特币共识激励层 2.2.5 比特币交易执行层 2.2.6 比特币应用服务层 2.3 以太坊简介 2.3.1 以太坊的创立 2.3.2 以太坊数据存储层 2.3.3 以太坊网络通信层 2.3.4 以太坊共识激励层 2.3.5 以太坊交易执行层 2.3.6 以太坊应用服务层 2.4 超级账本简介 2.4.1 超级账本的创立 2.4.2 Fabric数据存储层 2.4.3 Fabric网络通信层 2.4.4 Fabric共识激励层 2.4.5 Fabric交易执行层 2.4.6 Fabric应用服务层 2.5 区块链的发展与展望 参考文献 习题 第3章 哈希函数及其在区块链中的应用 3.1 哈希函数简介 3.1.1 哈希函数的应用模式 3.1.2 哈希函数的安全性 3.2 哈希函数基本结构 3.2.1 迭代哈希函数 3.2.2 海绵结构 3.3 哈希函数的应用 3.3.1 哈希函数在密码学中的常见应用 3.3.2 哈希函数在区块链中的其他应用 3.4 区块链中常用的哈希函数 3.4.1 SHA2-256（SHA2） 3.4.2 SM3 3.4.3 SHA3（Keccak） 3.4.4 Scrypt 3.4.5 Ethash 3.4.6 Equihash 3.4.7 X11 3.4.8 零知识证明友好的哈希函数 3.5 MerKle树 3.5.1 Merkle树构造 3.5.2 Merkle树在区块链中的应用 3.6 Merkle Patricia树 3.6.1 Trie树和Patricia树 3.6.2 Merkle Patricia树 3.6.3 Merkle Patricia树在区块链中的应用 参考文献 习题 第4章 数字签名及其在区块链中的应用 4.1 数字签名基本概念 4.1.1 数字签名的要求 4.1.2 数字签名的组成 4.1.3 DSA数字签名 4.2 区块链中常用数字签名 4.2.1 ECDSA数字签名方案 4.2.2 Schnorr数字签名方案 4.2.3 EdDSA数字签名方案 4.2.4 我国商用数字签名算法SM2 4.2.5 BLS数字签名方案 4.2.6 CL数字签名方案 4.3 多重签名 4.3.1 多重Schnorr签名算法 4.3.2 多重Schnorr签名正确性分析 4.3.3 多重签名在区块链中的应用 4.4 聚合签名 4.4.1 BLS聚合签名 4.4.2 BLS聚合签名正确性分析 4.4.3 聚合签名在区块链中的应用 4.5 门限签名 4.5.1 BLS门限签名 4.5.2 BLS门限签名正确性分析 4.5.3 门限ECDSA签名 4.5.4 门限签名在区块链中的应用 4.6 群签名 4.6.1 BBS群签名 4.6.2 BBS群签名正确性分析 4.6.3 群签名在区块链中的应用 4.7 环签名 4.7.1 LSAG签名方案 4.7.2 LSAG签名正确性分析 4.7.3 环签名在区块链中的应用 4.8 盲签名 4.8.1 BLS盲签名方案 4.8.2 BLS盲签名正确性分析 4.8.3 盲签名在区块链中的应用 4.9 后量子签名 参考文献 习题 第5章 区块链中的基本密码协议 5.1 密钥协商 5.1.1 中间人攻击 5.1.2 认证密钥协商 5.1.3 门罗币隐藏地址 5.2 秘密承诺 5.2.1 哈希承诺 5.2.2 Pedersen承诺 5.2.3 多项式承诺 5.2.4 向量承诺 5.3 秘密分享 5.3.1 Shamir秘密分享 5.3.2 可验证秘密分享 5.3.3 公开验证秘密分享 5.3.4 先应式秘密分享 5.4 分布式密钥生成 5.5 可验证伪随机函数 5.6 公平交换 5.7 零知识证明 5.7.1 Sigma协议 5.7.2 离散对数知识证明 5.7.3 离散对数相等性证明 5.7.4 Fiat-Shamir启发式转换 5.8 安全多方计算 5.8.1 安全多方计算模型 5.8.2 混淆电路 5.8.3 不经意传输 5.8.4 同态加密 5.8.5 安全多方计算与区块链 参考文献 习题 第6章 区块链中的高级密码协议 6.1 可验证延迟函数 6.1.1 可验证延迟函数基本概念 6.1.2 陷门可验证延迟函数构造 6.1.3 可验证延迟函数在区块链中的应用 6.2 Fabric MSP成员关系服务提供商机制 6.2.1 MSP基本概念 6.2.2 MSP结构 6.2.3 MSP证书签发、验证与撤销 6.2.4 MSP在区块链中的应用 6.3 Identity Mixer匿名认证体系 6.3.1 Identity Mixer基本概念 6.3.2 Identity Mixer协议 6.3.3 Identity Mixer在区块链中的应用 6.4 环保密交易RingCT协议 6.4.1 环保密交易基本概念 6.4.2 环保密交易1.0版 6.4.3 环保密交易2.0版 6.4.4 环保密交易3.0版 6.4.5 环保密交易在区块链中的应用 6.5 zk-SNARK协议 6.5.1 zk-SNARK基本概念 6.5.2 zk-SNARK通用构造 6.5.3 zk-SNARK实现 6.5.4 zk-SNARK在区块链中的应用 6.6 Bulletproofs协议 6.6.1 Bulletproofs基本概念 6.6.2 Bulletproofs构造 6.6.3 Bulletproofs在区块链中的应用 6.7 MimbleWimble协议 6.7.1 MimbleWimble基本概念 6.7.2 MimbleWimble构造 6.7.3 MimbleWimble在区块链中的应用 6.8 时空证明 6.8.1 时空证明基本概念 6.8.2 时空证明构造 6.8.3 时空证明在中区块链的应用 参考文献 习题 附表 附表A 比特币脚本操作码 附表B 以太坊字节操作码：以太坊虚拟机字节码和对应的gas开销 索引 “密码理论与技术丛书”已出版书目