Перейти к основному содержимому

Практикум — шаг 2: криптография

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ
Разработчику

← Шаг 1 · Шаг 2 · Шаг 3 →

Блокчейн фиксирует что произошло; криптография доказывает кто это инициировал. Добавляем подписи переводов и шифрование секрета в покое.

Библиотека: cryptography (обёртка над OpenSSL).

Пара ключей Ed25519​

Для учебного проекта выбран Ed25519 (короткие ключи, быстрые подписи). В Bitcoin — ECDSA/secp256k1; идея та же: приватный ключ подписывает, публичный проверяет.

Код ITЗагрузка примера кода…

Адрес кошелька в практикуме — hex публичного ключа (в mainnet адреса строятся иначе, через хеши и префиксы сети).

Подпись перевода​

Транзакция — структура с полями sender, recipient, asset, amount, nonce. Подписываем канонический JSON без поля signature:

Код ITЗагрузка примера кода…

Зачем nonce: защита от повторного воспроизведения (replay). Каждый успешный перевод увеличивает счётчик отправителя — как sequence в Ethereum.

Проверка на узле:

def verify_signature(self) -> bool:
    public_key = public_key_from_hex(self.sender)
    message = canonical_json(self.payload_dict()).encode("utf-8")
    signature = base64.b64decode(self.signature_b64.encode("ascii"))
    return verify_ed25519(public_key, message, signature)
Смежный материал

Глубже про PKI, TLS и хранение секретов — информационная безопасность.

Симметричное шифрование ключа (vault)​

Приватный ключ нельзя хранить в открытом виде на диске. Учебный vault:

  1. PBKDF2-HMAC-SHA256 (200 000 итераций) из пароля пользователя.
  2. AES-GCM для шифрования PEM приватного ключа.
  3. В blob сохраняются salt, nonce, ciphertext.
def encrypt_private_key_pem(private_key: Ed25519PrivateKey, password: str) -> str:
    salt = os.urandom(16)
    kdf = PBKDF2HMAC(algorithm=hashes.SHA256(), length=32, salt=salt, iterations=200_000)
    key = kdf.derive(password.encode("utf-8"))
    aesgcm = AESGCM(key)
    nonce = os.urandom(12)
    pem = private_key.private_bytes(...)
    ciphertext = aesgcm.encrypt(nonce, pem, None)
    return base64.urlsafe_b64encode(salt + nonce + ciphertext).decode("ascii")
ПрактикаВ продакшене
Пароль в CLIHSM, KMS (AWS CloudHSM, Vault)
Файл blob на дискеАппаратный токен, MPC-кошельки
Один алгоритмРотация ключей, политики доступа

Практическое задание​

  1. Сгенерируйте KeyPair, подпишите строку b"test", измените один байт сообщения — убедитесь, что verify возвращает False.
  2. Зашифруйте PEM с паролем demo, расшифруйте, сравните публичные ключи.
  3. Добавьте в tests/test_ledger.py тест на подпись и расшифровку vault (пример — в шаге 4).

Что дальше​

Шаг 3 — ledger, балансы и mempool: как подписанные переводы попадают в блок.

Содержание