理解區塊鏈技術中的隨機數

nonce——“只使用一次的數字”——是區塊鏈技術中的一個關鍵部分。這是礦工在挖礦過程中使用的獨特加密值。在工作量證明(PoW)系統中非常核心。

把它想象成一個加密難題。礦工們反復調整這個數字，直到他們找到一個有效的哈希值。通常需要在前面有一些零。挖礦並不簡單。但這正是要點。

找到正確的nonce可以驗證區塊。使它們合法。令人驚訝的是，這麼簡單的東西保護着整個系統。壞人需要巨大的計算能力來幹擾它。太昂貴了。

區塊鏈安全中Nonce的重要性

nonce 在保持區塊鏈安全方面起着重要作用。

它們阻止雙重支付。數字貨幣需要這個。礦工通過計算尋找特定的nonce，使得欺詐更難。每筆交易都有自己的確認。

它們也抵御Sybil攻擊。想要用假身分淹沒網路？祝你好運——這將花費你很多。

Nonce 使區塊保持不動。更改區塊中的任何內容？現在你需要一個新的 nonce。數學不會說謊。這不切實際。

比特幣區塊鏈中的Nonce使用

比特幣礦工通過猜測和檢查來尋找 nonce。他們需要滿足某些標準的哈希值。然後塊被添加。

它的工作原理是這樣的：

• 設置一個包含待處理交易的區塊
• 在頭部粘貼一個 nonce
• 用SHA-256進行哈希
• 查看是否符合目標
• 不？再試一次，使用不同的nonce

比特幣調整尋找有效nonce的難度。網路希望保持一致的區塊時間。更多計算能力加入？難度上升。更少的能力？難度下降。

密碼學中的Nonce類型

Nonce在計算機中隨處可見。加密的nonce，哈希函數的nonce，編程的nonce。都是爲了保持數據的整潔。

區塊鏈並不是唯一使用 nonce 的地方。安全協議使用它們來防止重放攻擊。每個會話都有其自己的值。看來 2025 年的標準確實推動 AES-GCM-SIV 中使用隨機 nonce。

哈希函數的nonce改變輸入以獲得不同的輸出。在編碼中，它們只是防止衝突的唯一值。

上下文很重要。nonce在不同的工作中有不同的形式。

哈希與Nonce：理解其區別

哈希就像數據指紋。Nonce只是一個特殊數字，用於確保數字貨幣的安全。

礦工需要 nonce 作爲變量。它們生成滿足某些規則的哈希。哈希本身呢？是從輸入數據生成的固定大小的輸出。

與Nonce相關的攻擊及預防

Nonce攻擊利用加密協議中的弱點。並不是所有人都完全清楚，但很危險。

"Nonce重用"攻擊發生。壞人使用相同的nonce兩次。這對於數字籤名和加密來說是個壞主意。

"可預測的nonce"攻擊發生在模式出現時。"過時的nonce"技巧使用舊值。

預防？使nonce唯一。不可預測。使用好的隨機數生成器。最小化重復。拒絕重用nonce。

NIST在2025年說過一些事情。標準化現在很重要。AEAD實現需要保護。一些大的安全混亂是因爲重用nonce造成的。

更新你的加密庫。注意奇怪的nonce模式。遵循最佳實踐。定期檢查你的實現。