'CryptoYC'

Labs密码学Roadmap

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密码学(Cryptography),是一门将信息进行加密处理与传递,以及分析加密信息的学科。根据以 RSA 为代表的公钥加密体系的出现,可以将密码学的发展过程分为古典密码学与现代密码学两部分。古典密码学以「置换法」与「替换法」为基础,多应用于军事与情报领域;现代密码学则建立在数学、计算机与通信科学的基础上,除了加密信息之外,数字签名、数据完整性、身份认证等也是现代密码学的研究课题。

密码学(Cryptography)大致可分为古典密码学(Classic cryptography)和现代密码学(Modern cryptography),两者的主要差别在于计算机的使用,一般来说,古典密码学是基于字符的,而现代密码学是基于二进制位的。

密码学的概念与人们平时登陆网站、使用银行账户的「密码」并不相同。这些用于身份认证的「密码」,更准确的翻译是「通行词」或「通行码」(password),它是现代密码学的诸多应用之一。

本文是CryptoYC Labs后续的研究计划,两张图解释了密码学的两个方向:古典密码学和现代密码学。

我们知道常见的加密算法有:对称加密和非对称加密,非对称加密是我们今天的主角。

非对称加密不是一蹴而就的,它是1976年之后才出现的,可以说非对称加密是对称加密的优化。RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。RSA就是他们三人姓氏开 …

比特币的生命力依赖于用户、矿工和节点,而不论是用户还是矿工节点都拥有地理属性。因此研究分析比特币的地域分布可以用来帮助分析预测比特币的生命力。

本文将比较分析以下三个方向来推测出未来一段时间比特币的发展和地域重心:比特币挖矿算力地域分布、活跃的加密货币交易员地域分布、数字货币使用和持有人地域分布。

比特币挖矿算力地域分布

根据剑桥大学的比特币全球算力分布图,取2019年9月到 …

JP Koning曾发出一篇博文,他总结了以上两个旧时代(邮件时代)下连环信无法持续繁衍下去的机制弱点失信问题 (Problem of Dishonesty),非替代性问题(Problem of Non-Fungibility)。本文将比特币论证为当下新型的“连环信”是如何完美地解决这些问题的。

连环信,基于人际关系网络的层级式游戏

先让我们玩一 …

货币系统的设计是一件困难事情,复杂系统的多层次涌现现象,使我们不能通过分析定义的还原论方法去研究,而需要考虑个体之间的关联和相互作用,从理解系统相互作用的网络结构开始着手。本文作者使用网络动力模型对网络科学进行解释,并提出将网络科学与货币网络相结合才能够得到较为全面的视野。

目录

一、网络科学介绍

二、网络涌现现象

三、网络科学的描述方法

  1. 节点的相关性
  2. 网络的传递性
  3. 网络的中介中心性
  4. 网络的模块

四、网络动力模型

  1. 网络与系统的鲁棒性
  2. 网络拓扑与动力机制

五、网络科学与货币网络

四、网络动力模型

新冠病毒在人类社会网络中的快速扩散,加密货币市场的爆发式变化。网络是大规模的突变与意外的理想背景。底层网络的异质结构、非随机组织等特征都会对表层发生的所有现象造成重要影响。

大多数真实世界的网络都显示出一种双刃的鲁棒性(robustness)。即便大部分网络遭到破坏,它们仍然能够正常运转,但某些突然的小故障或者有针对性的攻击则可能让它们彻底崩溃。真实世界常常面临这些类似事故,杭州网络光缆的切断阻断地区网络,进而演变成支付宝应用全国性卡顿;某一段电网线路着火毁坏,进一步演化为地区级别的断电;病毒可以在人体中自由扩散传播,但某个蛋白功能被破坏,就会大规模失效。网络链路出现问题之初,并不明显,但当这一比例超过某一阈值,网络破坏情况便开始变得明显。

网络模型的鲁棒性

在这方面,网络与设计而成的系统十分不同。以飞机为例,一个元件的损坏便足以让整个机器停止运转。为了让它更具复原力,通过冗余策略,比如复制飞机的某些部件:这能让它几乎100%安全。相比之下,多数并非设计的网络则对广泛的错误表现出自然的复原力,但当特定元素失效,它们便会崩溃。网络能容纳多少错误而不出问题?而导致其崩溃的因素又是什么?

网络科学通过移除网络节点以观察会发生什么情况的方式来模拟故障。删除一部分节点之后,他们会检查剩余的节点是否仍旧相互关联(即某种巨型连通分量是否仍存在于网络之中)且连接紧密(即节点之间的平均距离是否依旧很小)。为了模拟误差,节点是随机移除的。当在随机图中如此操作时,几次移除就会导致节点间距离迅速增加,图也瓦解为许多不相连部分。在半数节点移除之后,与大多数真实世界网络大小一样的随机图便遭到破坏。另一方面,异质网络(不管是真实网络图还是大小类似的无标度模型图)中经历相同的过程时,其中的巨型连接通量在80%的节点都移除之后仍然存在,而其内部的距离则实际上与最初无异。而当一开始移除了网络中最“重要”的节点(枢纽节点)。在这种情况下,两种网络的崩溃速度都比之前快很多。然而,后者更为脆弱:在同质网络中,需要移除大约1/5的枢纽节点才能将其摧毁,而异质网络刚被移除少数枢纽节点,就会发生坍塌。

高度连接的节点似乎在错误和攻击中都发挥着至关重要的作用。它们是暴露在针对性攻击之下的多数异质网络的致命弱点。在这些网络中,枢纽节点主要负责图的整体聚合,移除其中少数枢纽节点便足以将其摧毁。另一方面,枢纽节点也是这些网络在暴露于错误和故障中时的“王牌”:当随机移除节点时,多数时候被选出的节点均为低度数节点,因此,只要枢纽节点保持不变,网络便不会坍塌。考虑到节点度数常常与中介性相关,这种情况就会愈加清晰。高度数节点多数时候都是许多网络路径经过的桥梁。当网络遭到随机破坏,为数不多的枢纽节点很少会受到影响。既然枢纽节点不受影响,它们便提供了必要的连接:许多冗余连接则显得多余;经过枢纽节点的路径会让受损网络的工作区域保持连接状态。在某些低度数节点具备高中介性且扮演桥梁角色(就像某些机场一样)的少数网络中,枢纽节点遭到攻击仍然会导致严重的破坏,但最致命的策略还是攻击最具中心性的节点。

异质网络在面临流行病、病毒,核心节点攻击等十分脆弱。系统可能会从能够容错的弹性状态突然转向全局性崩溃,这应该引起人们的警醒。在此现象中,某一节点的故障不仅会导致节点互联的损失或降低节点之间的平均距离,而且还会引发多米诺效应。金融危机中出现的经济网络的系统故障则是这种现象的又一例证。枢纽节点在所有这些情况中都至关重要,不仅因为它们能减少运输时间,还因为它们会率先饱和。

货币系统的设计是一件困难事情,复杂系统的多层次涌现现象,使我们不能通过分析定义的还原论方法去研究,而需要考虑个体之间的关联和相互作用,从理解系统相互作用的网络结构开始着手。

本文从四个角度对网络科学进行描述,分别是节点的相关性、网络的传递性、网络的中介中心性、网络的模块。回顾上文:公链即货币网络(一):通往自由之路| 观点公链即货币网络 (二) : 网络涌现现象|研究

目录

一、网络科学介绍

二、网络涌现现象

三、网络科学的描述方法

  1. 节点的相关性
  2. 网络的传递性
  3. 网络的中介中心性
  4. 网络的模块

四、网络动力模型

  1. 网络与系统的鲁棒性
  2. 网络拓扑与动力机制

五、网络科学与货币网络