Евгения Александровна Ищукова , Сергей Петрович Панасенко , Кирилл Сергеевич Романенко , Вячеслав Дмитриевич Салманов - Криптографические основы блокчейн-технологий.

используют криптографические алгоритмы и протоколы. Появление криптовалюты биткойн
привлекло внимание научного сообщества к технологии блокчейн, или технологии цепной записи данных. Последовала разработка блокчейн-платформ
для использования в самых различных областях: финансовой и банковской
сфере, медицине, торговле и т. п. При этом успешное применение технологий,
основанных на криптографии, невозможно без понимания математических
основ, на которых базируются криптографические алгоритмы, используемые
в данной технологии.
Приведенная в этой книге информация позволяет получить представление
по наиболее важным вопросам построения блокчейн-платформ, таким как
принципы построения и использования функций хеширования, схем элект­
ронной подписи на основе эллиптических кривых, механизмов консенсуса.
Приведенные математические основы используемых в технологии блокчейн
криптографических алгоритмов помогают глубже понять заложенные в ней
механизмы обеспечения безопасности информации. Данная книга может быть
интересна самому широкому кругу читателей, желающих понять принципы
построения и использования блокчейн-технологий.
Сергей Васильевич Матвеев,
эксперт ТК-26 «Криптографическая защита информации»

Введение
С момента появления блокчейн-технологий прошло менее 15 лет, но их активное развитие в течение этого времени предопределило вхождение данных
технологий в весьма различные сферы деятельности.
Основной сферой применения блокчейн-технологий можно считать финансовую: они лежат в основе криптовалют, которые, похоже, уже достаточно
прочно вошли в нашу жизнь. Буквально в последний год мы могли наблюдать
всплеск интереса к криптовалютам после многократного удорожания основной из них – биткойна – в течение 2020 – начала 2021 года.
При этом постоянно модернизируются и совершенствуются как сама платформа Биткойн и лежащая в ее основе блокчейн-система, так и данные технологии в принципе. Их развитие способствует и развитию множества смежных
технологий и направлений: от криптографических алгоритмов до вычислительных ресурсов, применяемых пользователями подобных систем.
Помимо финансового сектора, блокчейн-технологии востребованы в различных системах государственных организаций, в частности:
 ведение различных реестров, например государственной регистрации
прав на недвижимое имущество, землю и т. п.;
 выпуск цифровых удостоверений личности на основе блокчейн-технологий;
 удаленное голосование, опробованное, в частности, в России в 2019
и 2020 годах.
Можно предполагать, что в дальнейшем приведенный выше, далеко не полный перечень применений блокчейнов будет только расширяться.
Отметим, что распределенные реестры были известны и ранее, но именно
блокчейн-технологии, обеспечивающие, с одной стороны, возможность модификации общих данных различными пользователями распределенных систем и,
с другой стороны, контроль целостности и непротиворечивости данных на основе
определенных правил, предопределили масштабное развитие подобных технологий и появление таких принципиально новых направлений, как криптовалюты.
Про блокчейн-технологии, особенно в части их применений в криптовалютах, издано достаточно много книг. Специфика этой книги в том, что при ее
создании мы изначально ставили своей целью рассмотреть и проанализировать именно криптографические механизмы, лежащие в основе блокчейн-технологий и предопределяющие их основные качества, способствующие столь
бурному развитию и предполагаемому в будущем широчайшему применению
данных технологий.
Понимая и разделяя интерес многих потенциальных читателей к криптовалютам, мы не обошли их стороной, но рассмотрели именно с точки зрения
реализованных в них криптоалгоритмов и прочих методов, обеспечивающих
технические составляющие безопасного использования криптовалют.

8

 Введение

В первой главе книги описаны алгоритмы хеширования, обеспечивающие
контроль целостности данных в блокчейне. Рассмотрены основные принципы
данных алгоритмов, возможные проблемы при их реализации и использовании, включая известные атаки на алгоритмы хеширования. Приведено подробное описание наиболее известных алгоритмов хеширования, включая используемые в распространенных блокчейн-платформах.
Вторая глава также посвящена --">