efinf:blcks2017:crypto:start [https://fginfo.ksbg.ch Fachgruppe Informatik der KSBG]

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===== News =====
  * https://www.technologyreview.com/s/609771/a-cryptocurrency-without-a-blockchain-has-been-built-to-outperform-bitcoin/

===== Theorie =====
  * Hashfunktion: https://de.wikipedia.org/wiki/Kryptologische_Hashfunktion
  * Asymmetrische Kryptographie: https://de.wikipedia.org/wiki/Asymmetrisches_Kryptosystem
  * Public-Key Verschlüsselung: https://de.wikipedia.org/wiki/Public-Key-Verschl%C3%BCsselungsverfahren
  * RSA-Verschlüsselung: https://de.wikipedia.org/wiki/RSA-Kryptosystem
  * Blockchain: https://de.wikipedia.org/wiki/Blockchain
===== BadBlockChain =====
{{ :efinf:blcks2017:crypto:badblockchain.zip |BadBlockChain in Python}}


==== Format eines BadBlocks ====
<code txt>
5        # Nummer des Blocks
98       # Hash vom Vorgängerblock
1        # Anzahl Transactions
1513199769622,7630423873,8565935687,40,2478293393
8565935687,3747393   # Öffentlicher Schlüssel vom Miner, Nonce so, dass Hash(block) < difficulty (2^10).
</code>

==== Transaction ====
<code txt>
1513199769622,7630423873,8565935687,40,2478293393
</code>
Timestamp (ms seit 1.1.1970),
Public Key vom Sender,
Public Key vom Empfänger,
Betrag der überwiesen wird,
Digitale Unterschrift vom Sender

=== Unterschrift ===
Man bildet den Hash $h$ der Transaction (ohne ',Unterschrift').
$h$ wird mit PrivateKey vom Sender verschlüsselt.

Verfizierung: Hash $h$ bilden, und Unterschrift mit PublicKey vom Sender entschlüsseln, beide Werte müssen gleich sein.

==== RSA ====
Sei n eine Zahl, der Modulus.

Rechnen mit Resten modulo n: Alle Resultate werden durch n geteilt und der Rest genommen.

$a^x \mod n = b$ kann nicht effizient nach $x$ aufgelöst werden, d.h. der diskrete Logarithmus ist nicht effizient berechenbar.
 
RSA: öffentlicher Modulus $m$, öffentlicher Exponent $e$, privater Exponent $p$.

Clou: $\left(a^e\right)^p = a = \left(a^p\right)^e = a^{e\cdot p} \mod m$.

===== Anwendung BadBlockChain =====
=== Key Management ===
Key Erzeugen:
<code python makekey.py>
from  badkeymaterial import BadKeyMaterial

print BadKeyMaterial(32)
</code>
Ausgabe z.B.
  Public modulus: 4906493971 public exponent: 31  private exponent: 158269471
Key verwenden:
<code python initkey.py>
from  badkeymaterial import BadKeyMaterial

# modulus eintragen
k=BadKeyMaterial(4906493971)
# privaten Schlüssel setzen
k.private = 158269471

</code>

Mining:
<code python miner.py>
from badblockchain import BadBlockChain
from  badkeymaterial import BadKeyMaterial

c = BadBlockChain()
c.getNewBlocks()  # Blockchain import

# modulus eintragen
k=BadKeyMaterial(4906493971)
# privaten Schlüssel setzen
k.private = 158269471

c.mine(k.modulus)

print c.wallets.wallets

</code>

Neue Hash-Funktion:
<code python>
   # 32-Bit Hash
    @classmethod
    def badHash(cls,x):
        x = str(x)
        h = 0xdeadbeef
        for i in xrange(0,len(x)):
            h = ((h+6543)*(ord(x[i])+57361)+567) % 2**32
        return h

</code>