区块链一定要使用椭圆曲线密码学
⑴ 区块链技术在信息安全问题上的优势是什么
重庆金窝窝分析:区块链技术的信息安全优势如下:
第一,区块链通过在数字货币领域的应用,提供了资金流(或者叫资本流)信息在互联网的流动的解决方案。
第二,区块链通过加密和分布式账本的引用,解决了在交易过程中的确权问题。
第三,区块链通过共识机制的技术,确定了数字资产的交换问题。
⑵ 区块链如何保证使用安全
区块链项目(尤其是公有链)的一个特点是开源。通过开放源代码,来提高项目的可信性,也使更多的人可以参与进来。但源代码的开放也使得攻击者对于区块链系统的攻击变得更加容易。近两年就发生多起黑客攻击事件,近日就有匿名币Verge(XVG)再次遭到攻击,攻击者锁定了XVG代码中的某个漏洞,该漏洞允许恶意矿工在区块上添加虚假的时间戳,随后快速挖出新块,短短的几个小时内谋取了近价值175万美元的数字货币。虽然随后攻击就被成功制止,然而没人能够保证未来攻击者是否会再次出击。
当然,区块链开发者们也可以采取一些措施
一是使用专业的代码审计服务,
二是了解安全编码规范,防患于未然。
密码算法的安全性
随着量子计算机的发展将会给现在使用的密码体系带来重大的安全威胁。区块链主要依赖椭圆曲线公钥加密算法生成数字签名来安全地交易,目前最常用的ECDSA、RSA、DSA 等在理论上都不能承受量子攻击,将会存在较大的风险,越来越多的研究人员开始关注能够抵抗量子攻击的密码算法。
当然,除了改变算法,还有一个方法可以提升一定的安全性:
参考比特币对于公钥地址的处理方式,降低公钥泄露所带来的潜在的风险。作为用户,尤其是比特币用户,每次交易后的余额都采用新的地址进行存储,确保有比特币资金存储的地址的公钥不外泄。
共识机制的安全性
当前的共识机制有工作量证明(Proof of Work,PoW)、权益证明(Proof of Stake,PoS)、授权权益证明(Delegated Proof of Stake,DPoS)、实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)等。
PoW 面临51%攻击问题。由于PoW 依赖于算力,当攻击者具备算力优势时,找到新的区块的概率将会大于其他节点,这时其具备了撤销已经发生的交易的能力。需要说明的是,即便在这种情况下,攻击者也只能修改自己的交易而不能修改其他用户的交易(攻击者没有其他用户的私钥)。
在PoS 中,攻击者在持有超过51%的Token 量时才能够攻击成功,这相对于PoW 中的51%算力来说,更加困难。
在PBFT 中,恶意节点小于总节点的1/3 时系统是安全的。总的来说,任何共识机制都有其成立的条件,作为攻击者,还需要考虑的是,一旦攻击成功,将会造成该系统的价值归零,这时攻击者除了破坏之外,并没有得到其他有价值的回报。
对于区块链项目的设计者而言,应该了解清楚各个共识机制的优劣,从而选择出合适的共识机制或者根据场景需要,设计新的共识机制。
智能合约的安全性
智能合约具备运行成本低、人为干预风险小等优势,但如果智能合约的设计存在问题,将有可能带来较大的损失。2016 年6 月,以太坊最大众筹项目The DAO 被攻击,黑客获得超过350 万个以太币,后来导致以太坊分叉为ETH 和ETC。
对此提出的措施有两个方面:
一是对智能合约进行安全审计,
二是遵循智能合约安全开发原则。
智能合约的安全开发原则有:对可能的错误有所准备,确保代码能够正确的处理出现的bug 和漏洞;谨慎发布智能合约,做好功能测试与安全测试,充分考虑边界;保持智能合约的简洁;关注区块链威胁情报,并及时检查更新;清楚区块链的特性,如谨慎调用外部合约等。
数字钱包的安全性
数字钱包主要存在三方面的安全隐患:第一,设计缺陷。2014 年底,某签报因一个严重的随机数问题(R 值重复)造成用户丢失数百枚数字资产。第二,数字钱包中包含恶意代码。第三,电脑、手机丢失或损坏导致的丢失资产。
应对措施主要有四个方面:
一是确保私钥的随机性;
二是在软件安装前进行散列值校验,确保数字钱包软件没有被篡改过;
三是使用冷钱包;
四是对私钥进行备份。
⑶ 为什么很多人说区块链是骗人的
区块链并不是骗人的,骗人的是打着区块链当幌子骗人的人。其实区块链骗局就是利用人们对该技术的不了解,然后骗子依靠各式各样又花里胡哨的手段设置骗局,很多人做投资只看表面,最终被高利所诱惑掉入陷阱。
当前社会有越来越多的人愿意去冒这个风险去做投资,以此来获取丰厚的回报,但也并非所有人都能借此获利,毕竟有利益的地方就有许许多多的人在蹲守着,他们会设下圈套让人上钩。
(3)区块链一定要使用椭圆曲线密码学扩展阅读:
注意事项
区块链是一种技术,简单地说:这项技术是基于密码学等数据管理的新方式。区块链技术因为具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯等优点,有着广阔的应用前景。而发币则是依靠区块链技术衍生出来的一种行为。目前绝大多数以发币、炒币为主的区块链应用都有非法集资嫌疑。
区块链技术还在早期发展中,应用落地也有不小难度。如果仅靠一个白皮书就宣称有了应用,本身就是一个欺骗行为。
⑷ 区块链目前用到哪些共识机制它们各自的优缺点和适用范围是什么
目前主要有四大类共识机制:Pow、Pos、DPos、Pool
1、Pow工作量证明,就是大家熟悉的挖矿,通过与或运算,计算出一个满足规则的随机数,即获得本次记账权,发出本轮需要记录的数据,全网其它节点验证后一起存储;
优点:完全去中心化,节点自由进出;
缺点:目前bitcoin已经吸引全球大部分的算力,其它再用Pow共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自身的安全;挖矿造成大量的资源浪费;共识达成的周期较长,不适合商业应用
2、Pos权益证明,Pow的一种升级共识机制;根据每个节点所占代币的比例和时间;等比例的降低挖矿难度,从而加快找随机数的速度。
优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间
缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点
3、DPos股份授权证明机制,类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,代理他们进行验证和记账。
优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证
缺点:整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的
4、Pool验证池,基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制;是目前行业链大范围在使用的共识机制
优点:不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证;
缺点:去中心化程度不如bictoin;更适合多方参与的多中心商业模式
在使用共识机制,保证数据一致性时的巨大优势(共识机制则是Ripple首先提出的,数据正确性优先的网络交易同步机制,在共识网络中,无论软件代码怎么变动,无法取得共识就无法进入网络,更不要提分叉了)。
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PS:稍微自黑下,虽然共识机制绝对能确保任何时候都不会产生硬分叉。但是,这种机制的缺点也比较明显,那就是要取得与其他节点的共识,明显要比当前Bitcoin网络漫长的多。极端情况下,在Ripple共识机制网络中掉线的后果也是很恐怖的。
有可能你家停电一天,第二天整个系统就再也无法与其它Rippled节点取得共识了(共识机制事实上需要超过80%的节点承认了你的数据,你的提交才会被其它节点接受,否则就会被排它的拒绝连接),甚至只能清空自己全部500多GB数据重新同步才能连上其它Ripple节点。
所以目前来说,现有的Rippled端并不适合民用(商用的话影响就比较小,比如RL自己的Rippled节点托管在亚马逊云数据中心,长时间无响应是可以高额索赔的,而且那种地方除了大型灾害几乎不会断),这也是RL一直想改进的方面之一。
⑸ aBey区块链技术什么东西
希望能帮到你:
网页链接
aBey区块链技术是来自于罗马尼亚蒂米什瓦拉西部大学 数学与信息学院 计算机科学系的两位人工智能系博士:Ciprian Pungila & Vorel Negru的自主研究项目。采用了恒定轻化区块链技术和多层编程及拓展的区块链解决方案。aBey的区块链规模始终保持不变,其规模仅为50个活跃区块。aBey区块链技术适用于利用电子货币在电子商务系统中进行 大批量交易,且具有多层次性、可扩展性和安全性并可进行编程。
官方白皮书声称aBey适用于电子商务系统中利用数字货币进行大批量交易 并可进行多层编程及拓展的区块链解决方案。
aBey区块链技术的具体实行方法:
利用一种多层次且可编程的区块链方法实现数字货币(为简单起见,我们称之为“DC”)。该方法可为执行各种电子商务用途(如:贷款融资、完成可退款交易和不可退款交易等)铺平道路。在区块链的第一层可实现固有的数字货币设计—即我们通常所说的基础层(“FL”)。在基础上建立的各种不同的上层,可用于描述与各种不同商业驱动型应用实例相关的各种附加功能(我们将在下文中予以简要介绍)。所有上述层级均具有完全可编程性,并且极容易经改编后,适用于各种不同的应用实例。
尽管现如今的绝大多数数字货均在区块链中储存交易差额,但aBey的方法更类似于PascalCoin数字货币。该方法使用我们称之为“Vault” 的加密结构。“Vault”结构可在网络中仅保存所有账户的余额,而不是所有已完成交易的完整清单,并可在区块链演变历史中完成重构。鉴于Vault可允许随时删除无用内容,因此可大幅降低区块链的储存成本。与此相比,在作者撰写本文时,下载比特币数据库所需的储存空间为70GB(报警率仍持续增长,预计在2019年达到300GB),因此使用储存空间较小(如,120GB或256GB)的超极本或笔记本实施挖矿操作已处于不可行状态。另一方面,aBey区块链的规模将始终保持不变,其规模仅为50个区块(在撰写本文时,比特币区块链中的区块已超过525,000个)。
Vault完全支持账户之间的数字货币转账。此外,Vault可向每个账户分配所有者界定的名称,而不是像今天的加密货币一样利用哈希算法—这可使账户更容易记忆,并且可向公众公开名称。
Vault有助于防止区块链日常费用过高(特别是与交易历史相关的费用)的重要功能之一是,Vault可通过创建有关区块链状态的安全副本,实现保存此类状态并同时降低区块链自身规模的目的。由于无需交易历史,并且所有账户均可保存其直接余额,因此区块链信息具有可部分擦除的特征。所有可储存的区块链状态均可被视为该区块链的界标。
安全数据共享:
通过区块链结构设计,对于发送到网络中的每次交易,区块链可能均包含经加密的元数据。该元数据仅可由交易接收人解密。对于向网络中发送的交易,通过在此类交易中包含发送人公钥,并由交易接收人利用公钥解密元数据实现这一目的。由于交易接收人持有用于解密的私钥,因此仅可由交易接收人实施数据解密过程。从加密方法角度来说,尽管比特币仅限于使用椭圆曲线密码学,但区块链元数据可使用任何其他加密机制完成加密过程。这不仅可在安全性选择方面提供完全的灵活性,而且不会对区块链的结构或功能造成任何不良影响。
可扩展性:
鉴于aBey区块链支持通过设计创建历史界标,因此从区块链将始终需要不断储存(与现有的最新SL有关)角度来说,网络自身将非常容易实现高扩展性。该方法完全消除了为计算所有账户的余额而储存交易历史的需要,并且可直接储存所有账户余额,进而可确保网络中所有节点提供的特定余额信息,均符合拜占庭一致性要求。
安全性和工作量证明:
根据涉及,在aBey的方法中不可能出现双向支付操作(在指定适当的场景中,现如今的绝大多数主流加密货币在理论上可能存在双向支付操作)。每次交易均意味着按照相对简单的方式更新相应账户的余额,并且无任何可将交易从网络待处理交易队里中还原的特殊方式。对于aBey区块链来说,鉴于所有技术层/功能层均建立在Vault上,因此Vault是我们区块链的基础结构,因此Vault对挖矿操作非常重要。我们提议的区块链模型由一系列区块组成,其中每个区块均由网络中自愿挖矿的节点,通过使用工作量证明模型经挖矿后生成。网络中的所有节点均可根据交易(区块的组成部分)独立更新账户余额,并与其他节点相互独立。挖矿操作将对第一功能层造成影响。除更新余额之外,每个节点还可更新区块链结构组成中,可能属于上层功能层的其他事项。一旦出现更新状况,则将创建一个全新的挖矿奖励区块。该挖矿奖励区块中包含多个全新且已分配给矿工的奖励账户。矿工根据工作量证明作为上述奖励的获得者(目前奖励账户的数量50个)。奖励的方式是向奖励获得者分配所有此类账户的公钥。
区块链技术层:
aBey的数字货币模式中包含多层结构,其中第一层表示实现数字货币自身(有关图形解释,请参阅图7)。相应层级包括:
第1层→数字货币(加密货币):货币转让,挖矿
第2层→可退款交易和不可退款交易:允许使用数字公正系统完成可退款交易
第3层→关联方和佣金:允许向关联方自动分配佣金
第4层→接触货币:通过借出货币,基于利息获得收入
第5层→可编程:经保留后可供未来实现图灵完整编程模型使用,以便于按照自定义方式处理区块链数据 (如,智能合同等)
第6层→自定义协议:保留以供未来使用
交易类型:
aBey的模式可允许通过设计,在区块链中不同的层级,完成多种交易类型。第欱层中的交易类型如下所述:
1→资金转移:账户之间转移资金(1对1转移)
2→可退款型资金转移:账户之间的可退款交易。使用托管余额代替常规账户余额
3→密钥更改:更改可用于处理账户的密钥
4→恢复账户:从失去的,无效的账户中恢复资金
5→设置账户名称:定义创始人所持帐户的名称
6→销售准备:标记准备销售的账户
7→移出销售队列:去除账户销售标记,并将账户标记为不可销售
可退款交易和调解人:
对于绝大多数实例来说,不可退款交易等同于所有基于区块链的数字货币模式中的欱对欱付款交易。但aBey已在自己的数字货币模式中引入可退款交易概念。在aBey模式中,利用小旗标记交易属于可退款标记或不可退款交易。除此之外,在aBey的区块链网络中,每个账户都包含两种类型的余额:常规且不可变更的余额(用于标记该账户已收到且可立即支出,但支出后不可收回的金额)和托管余额(包含被标记为可退款交易的交易清单,以及每次交易的分钟数)。
8→付款争议:针对已被标记为可退款交易的相应交易,发起付款争议,但仅可由付款人发起。
9→退款请求:针对先前被标记为可退款交易的相应交易,发起退款请求,但仅可由付款人发起。
10→取消托管:取消托管资金,并立即向付款人返还资金。仅可由收款人发起。
11→解除托管:解除托管资金,并立即将金额加至收款人账户余额。仅可由付款人发起。
关联方和佣金:
当今由区块链驱动的金融科技存在的重要缺失之一是,缺乏对销售特定产品或服务的关联方提供奖励的能力。aBey区块链第3层可以解决这一问题。
借出数字货币:
借出数字货币不仅是一种允许人们借入法定货币的简单快捷方法,而且还可保证加密资产的安全。鉴于现如今的有价数字货币同样用于交易,因此借出数字货币可行的原因不仅在于允许借款人抵押其储蓄的任何类型的加密货币,而且其具有吸引力的原因在于,这也是一种可以按照完全安全或极低风险的方式,保留自身数字资产。此外,aBey的模式还通过客户Vault借出网关(VLG)提供内置保护,并使VLG可作为贷款人和借款人之间的缓冲器。
12→借入资金:由借款人在网络内发起交易、宣布借入资金的意图,并指定借入资金的VLG账户。该交易类似于在选定的VLG账户中存入常规/托管账户余额
13→返还抵押品:由VLG自身发起交易。VLG将按照风险处理政策,向借款人返还抵押品。
14→偿还贷款:由借款人发起交易。如果VLG接受以数字货币形式偿还贷款,则借款人可选择利用数字货币偿还贷款。在此条件下,数字货币资金将被转变为VLG常规账户余额。
可编程的区块链:
通过与其相关的元数据有效负荷,区块链的第欵层可被保留为可允许通过执行基于语法的“完全图灵基本编程语言”,按照原始区块链数据处理方式,进一步创建网络中对等方之间的智能合同。对于每个有效负荷,均可实施加密或公众可见处理,并且可在专门的虚拟环境(类似于虚拟机)中执行。该方法可有效保护数据安全并避免遭受数据破坏和安全漏洞的影响。该方法的主要优点是,该层可在无需任何区块链特定编程的条件下,创建并强制执行数字化合同。对于本层面,我们将在未来升级过程中慎重考虑该层的延伸方向,并界定实现相应功能所需的适当语法和语义环境。同时,未来建立的其他层级(第6层、第7层和更高层级)可用于按照需求,扩展适用于更多使用案例的相关协议。但其缺点在于,实现上述功能将需要区块链自身完成“软分叉”或“硬分叉”过程。
实验结果:
aBey当前正在实施相关实验,并将在全球最大的开源平台—GitHub上公布实验结果。
⑹ 什么是区块链加密算法
区块链加密算法(EncryptionAlgorithm)
非对称加密算法是一个函数,通过使用一个加密钥匙,将原来的明文文件或数据转化成一串不可读的密文代码。加密流程是不可逆的,只有持有对应的解密钥匙才能将该加密信息解密成可阅读的明文。加密使得私密数据可以在低风险的情况下,通过公共网络进行传输,并保护数据不被第三方窃取、阅读。
区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。
区块链的应用领域有数字货币、通证、金融、防伪溯源、隐私保护、供应链、娱乐等等,区块链、比特币的火爆,不少相关的top域名都被注册,对域名行业产生了比较大的影响。
⑺ 区块链使用安全如何来保证呢
区块链本身解决的就是陌生人之间大规模协作问题,即陌生人在不需要彼此信任的情况下就可以相互协作。那么如何保证陌生人之间的信任来实现彼此的共识机制呢?中心化的系统利用的是可信的第三方背书,比如银行,银行在老百姓看来是可靠的值得信任的机构,老百姓可以信赖银行,由银行解决现实中的纠纷问题。但是,去中心化的区块链是如何保证信任的呢?
实际上,区块链是利用现代密码学的基础原理来确保其安全机制的。密码学和安全领域所涉及的知识体系十分繁杂,我这里只介绍与区块链相关的密码学基础知识,包括Hash算法、加密算法、信息摘要和数字签名、零知识证明、量子密码学等。您可以通过这节课来了解运用密码学技术下的区块链如何保证其机密性、完整性、认证性和不可抵赖性。
基础课程第七课 区块链安全基础知识
一、哈希算法(Hash算法)
哈希函数(Hash),又称为散列函数。哈希函数:Hash(原始信息) = 摘要信息,哈希函数能将任意长度的二进制明文串映射为较短的(一般是固定长度的)二进制串(Hash值)。
一个好的哈希算法具备以下4个特点:
1、 一一对应:同样的明文输入和哈希算法,总能得到相同的摘要信息输出。
2、 输入敏感:明文输入哪怕发生任何最微小的变化,新产生的摘要信息都会发生较大变化,与原来的输出差异巨大。
3、 易于验证:明文输入和哈希算法都是公开的,任何人都可以自行计算,输出的哈希值是否正确。
4、 不可逆:如果只有输出的哈希值,由哈希算法是绝对无法反推出明文的。
5、 冲突避免:很难找到两段内容不同的明文,而它们的Hash值一致(发生碰撞)。
举例说明:
Hash(张三借给李四10万,借期6个月) = 123456789012
账本上记录了123456789012这样一条记录。
可以看出哈希函数有4个作用:
简化信息
很好理解,哈希后的信息变短了。
标识信息
可以使用123456789012来标识原始信息,摘要信息也称为原始信息的id。
隐匿信息
账本是123456789012这样一条记录,原始信息被隐匿。
验证信息
假如李四在还款时欺骗说,张三只借给李四5万,双方可以用哈希取值后与之前记录的哈希值123456789012来验证原始信息
Hash(张三借给李四5万,借期6个月)=987654321098
987654321098与123456789012完全不同,则证明李四说谎了,则成功的保证了信息的不可篡改性。
常见的Hash算法包括MD4、MD5、SHA系列算法,现在主流领域使用的基本都是SHA系列算法。SHA(Secure Hash Algorithm)并非一个算法,而是一组hash算法。最初是SHA-1系列,现在主流应用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512算法(通称SHA-2),最近也提出了SHA-3相关算法,如以太坊所使用的KECCAK-256就是属于这种算法。
MD5是一个非常经典的Hash算法,不过可惜的是它和SHA-1算法都已经被破解,被业内认为其安全性不足以应用于商业场景,一般推荐至少是SHA2-256或者更安全的算法。
哈希算法在区块链中得到广泛使用,例如区块中,后一个区块均会包含前一个区块的哈希值,并且以后一个区块的内容+前一个区块的哈希值共同计算后一个区块的哈希值,保证了链的连续性和不可篡改性。
二、加解密算法
加解密算法是密码学的核心技术,从设计理念上可以分为两大基础类型:对称加密算法与非对称加密算法。根据加解密过程中所使用的密钥是否相同来加以区分,两种模式适用于不同的需求,恰好形成互补关系,有时也可以组合使用,形成混合加密机制。
对称加密算法(symmetric cryptography,又称公共密钥加密,common-key cryptography),加解密的密钥都是相同的,其优势是计算效率高,加密强度高;其缺点是需要提前共享密钥,容易泄露丢失密钥。常见的算法有DES、3DES、AES等。
非对称加密算法(asymmetric cryptography,又称公钥加密,public-key cryptography),与加解密的密钥是不同的,其优势是无需提前共享密钥;其缺点在于计算效率低,只能加密篇幅较短的内容。常见的算法有RSA、SM2、ElGamal和椭圆曲线系列算法等。 对称加密算法,适用于大量数据的加解密过程;不能用于签名场景:并且往往需要提前分发好密钥。非对称加密算法一般适用于签名场景或密钥协商,但是不适于大量数据的加解密。
三、信息摘要和数字签名
顾名思义,信息摘要是对信息内容进行Hash运算,获取唯一的摘要值来替代原始完整的信息内容。信息摘要是Hash算法最重要的一个用途。利用Hash函数的抗碰撞性特点,信息摘要可以解决内容未被篡改过的问题。
数字签名与在纸质合同上签名确认合同内容和证明身份类似,数字签名基于非对称加密,既可以用于证明某数字内容的完整性,同时又可以确认来源(或不可抵赖)。
我们对数字签名有两个特性要求,使其与我们对手写签名的预期一致。第一,只有你自己可以制作本人的签名,但是任何看到它的人都可以验证其有效性;第二,我们希望签名只与某一特定文件有关,而不支持其他文件。这些都可以通过我们上面的非对称加密算法来实现数字签名。
在实践中,我们一般都是对信息的哈希值进行签名,而不是对信息本身进行签名,这是由非对称加密算法的效率所决定的。相对应于区块链中,则是对哈希指针进行签名,如果用这种方式,前面的是整个结构,而非仅仅哈希指针本身。
四 、零知识证明(Zero Knowledge proof)
零知识证明是指证明者在不向验证者提供任何额外信息的前提下,使验证者相信某个论断是正确的。
零知识证明一般满足三个条件:
1、 完整性(Complteness):真实的证明可以让验证者成功验证;
2、 可靠性(Soundness):虚假的证明无法让验证者通过验证;
3、 零知识(Zero-Knowledge):如果得到证明,无法从证明过程中获知证明信息之外的任何信息。
五、量子密码学(Quantum cryptography)
随着量子计算和量子通信的研究受到越来越多的关注,未来量子密码学将对密码学信息安全产生巨大冲击。
量子计算的核心原理就是利用量子比特可以同时处于多个相干叠加态,理论上可以通过少量量子比特来表达大量信息,同时进行处理,大大提高计算速度。
这样的话,目前的大量加密算法,从理论上来说都是不可靠的,是可被破解的,那么使得加密算法不得不升级换代,否则就会被量子计算所攻破。
众所周知,量子计算现在还仅停留在理论阶段,距离大规模商用还有较远的距离。不过新一代的加密算法,都要考虑到这种情况存在的可能性。