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Analysis of the Cryptographic Tools for Blockchain and Bitcoin

asymmetric cryptography
bitcoin
blockchain
digital signature
elliptic curves
hash function
merkle tree
Víctor Gayoso Martínez, Luis Hernández-Álvarez and Luis Hernández Encinas
Mathematics 2020, 8(1), 131; 11 pp.
https://doi.org/10.3390/math8010131

Blockchain is one of the most interesting emerging technologies nowadays, with applications ranging from cryptocurrencies to smart contracts. This paper presents a review of the cryptographic tools necessary to understand the fundamentals of this technology and the foundations of its security. Among other elements, hash functions, digital signatures, elliptic curves, and Merkle trees are reviewed in the scope of their usage as building blocks of this technology. Keywords: asymmetric cryptography; bitcoin; blockchain; digital signature; elliptic curves; hash function, merkle tree.

Funding

This work was supported in part by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO), in part by the Agencia Estatal de Investigación (AEI), in part by the Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER, UE) under Project COPCIS, Grant TIN2017-84844-C2-1-R, and in part by the Comunidad de Madrid (Spain) under Project reference P2018/TCS-4566-CM (CYNAMON), also cofunded by European Union FEDER funds. Víctor Gayoso Martínez would like to thank CSIC Project CASP2/201850E114 for its support.

GiCSI

proyecto/s relacionado/s

  • Criptosistemas Avanzados y Seguros para la Protección de la Privacidad. CASP2
    Proyectos intramurales (CSIC)
  • Cybersecurity, Network Analysis and Monitoring for the Next Generation Internet. CYNAMON
    Plan Regional de Investigación Científica e Innovación Tecnológica (Comunidad de Madrid), Fondos Feder, Fondo Social Europeo
  • Criptografía para Optimizar la Privacidad y la CIberSeguridad (COPCIS)
    Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad (AEI), Fondos Feder
Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)
  • GAA: Grupo de Acústica ambiental
  • G CARMA: Grupo de Caracterización de materiales mediante evaluación no destructiva
  • ULAB: Ultrasonidos para el análisis de líquidos y bioingeniería
Departamento de Tecnologías de la Información y Las Comunicaciones (DTIC)
  • GiCP: Grupo de investigación en Ciberseguridad y Protección de la Privacidad
  • GICSI: Grupo de investigación en Criptología y Seguridad de la Información
    • LCQE: Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • PSUM: Grupo de Procesamiento de Señal en sistemas Ultrasónicos Multicanal
Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)
  • GSTU: Grupo de Sistemas y tecnologías ultrasónicas
  • NoySI: Grupo de Nanosensores y Sistemas Inteligentes
  • RESULT: Resonadores ultrasónicos para cavitación y micromanipulación
  • SENSAVAN: Grupo de Tecnología de Sensores Avanzados
  • QE: Electrónica Cuántica
Laboratorios
  • Laboratorio de Acústica
  • Laboratorio de Metrología Ultrasónica Médica (LMUM)
  • Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
  • Laboratory for International Collaboration in Advanced Biophotonics Imaging

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