密码学
密码学是 DF 协议的安全基石。它确保每一个节点上报的算力都可验证、每一条消息都具备真实性、每一次资产分配都无需人工介入。
虽然用户和大多数开发者不必深入掌握协议背后的全部数学原理，但理解 DF 所依赖的密码学原语，有助于更清晰地认知其安全性、透明性与经济公平性。
DF 协议通过严密设计的密码学机制构建出完整的可验证算力模型。本节将面向开发者、研究者和参与者介绍协议所使用的主要密码工具及其作用。
哈希函数
哈希函数是一类将任意长度输入映射为固定长度输出的单向函数，是 DF 协议实现“数据不可篡改性”的核心工具。所有上报算力任务会在链下进行哈希处理和时间戳标记后，再进入链上验证流程。
哈希函数的关键特性包括：
确定性：相同输入必然产生相同输出。
抗碰撞性：很难找到两个不同的输入产生相同哈希值。
原像抗性：无法从哈希值反推出原始输入。
雪崩效应：输入稍作变化，输出将完全不同。
DF 协议主要采用 BLAKE2b 算法，兼具高效性与安全性，适合区块链环境下的计算验证场景。
Node DH-ID（节点加密身份）
Node DH-ID 是 DF 节点的唯一身份标识，由 ECDH 公钥哈希生成。它具备以下特征：
去中心化生成，无需注册或许可；
用于绑定节点算力、签名、激励与治理权重；
可公开验证但无法伪造。
它构成了整个 DF 信任网络的身份层基础。
密码学的类型
密码算法的实现方式有两种：对称密码学和非对称密码学。
对称密码学
对称加密是密码学的一个分支，它不像非对称加密那样基于单向函数。它使用相同的加密密钥来加密明文和解密生成的密文。
对称加密是一种历史上广泛使用的加密方式，例如恩尼格玛密码和凯撒密码。它至今仍被广泛应用，在Web2和Web3应用程序中都能找到。对称加密只有一个密钥，接收者必须拥有该密钥才能访问加密信息。
优势
处理大量数据速度快、效率高。
所需的计算能力更少。
缺点
密钥分发可能具有挑战性。
用户众多的系统中存在可扩展性问题。
非对称密码学
非对称加密是一种使用两个不同密钥（称为密钥对）的密码学技术：一个公钥，用于加密明文；一个私钥，用于解密密文。
公钥用于加密固定长度的消息，该消息只能使用接收者的私钥以及有时需要设置的密码才能解密。公钥可用于以加密方式验证是否使用相应的私钥创建了数据，而不会泄露私钥本身，例如用于数字签名。这对于身份、所有权和财产管理具有显而易见的意义，并在 Web2 和 Web3 的许多不同协议中得到应用。
优势
解决了密钥分发问题。
支持数字签名和安全密钥交换。
缺点
比对称加密慢。
需要更多计算资源。
数字签名
每一笔算力上报和通信包都使用节点的私钥进行签名。签名确保：
数据来源可信；
数据传输过程中未被篡改；
验证节点身份无需中心化账户。
DF 协议使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）签名，具备结构简单、验证高效、适合多方聚合的优势。
混合加密架构
DF 协议采用经典的混合加密模型：
ECDH：协商生成安全的会话密钥；
AES-256：高效加密节点间数据传输；
哈希函数：验证任务完整性；
数字签名：证明身份和工作有效性。
这一分层模型兼顾性能与安全，并为后续抗量子加密升级预留扩展能力。
安全保障
借助上述密码学机制，DF Protocol 提供以下安全保障：
通信不可监听
ECDH / AES-256 加密传输
身份不可伪造
DH-ID 哈希绑定与签名验证
计算不可伪造 / 拷贝
PoSW 签名 + 随机验证 + 链上记录
收益不可分叉 / 篡改
智能合约锁定 +节点签名绑定
节点控制不可隐匿操纵
DH-ID + 资产关联 + 治理追踪
DF 正在规划以下扩展方向：
引入格密码（Lattice-based Cryptography）实现抗量子混合签名；
支持 MPC 与零知识证明，用于隐私算力任务的验证；
构建跨链 DH 密钥桥接机制，服务多链算力共享场景；
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