什么是Scrypt算法？Scrypt算法在加密貨幣中的應用
Scrypt算法是一種基于密碼的密鑰派生函數(shù)（password-based key derivation function），它由Colin Percival于2009年創(chuàng)建，最初用于Tarsnap在線備份服務。Scrypt算法的特點是它需要大量的內(nèi)存來進行運算，從而增加了對大規(guī)模定制硬件攻擊的成本。在2016年，Scrypt算法被IETF發(fā)布為RFC 7914標準。Scrypt算法也被用于一些加密貨幣的工作量證明（proof-of-work）機制中，作為哈希函數(shù)的一部分。它最早被一個匿名程序員ArtForz用于Tenebrix（于2011年發(fā)布），并隨后被Fairbrix和Litecoin等項目采用。
Scrypt算法的原理和特點
Scrypt算法的原理是利用一個大的偽隨機比特串向量來生成派生密鑰。該向量在算法中生成，然后以偽隨機的順序訪問其元素，并將它們組合起來產(chǎn)生派生密鑰。一個簡單的實現(xiàn)需要將整個向量保存在RAM中，以便根據(jù)需要訪問。由于向量的元素是算法生成的，因此每個元素也可以根據(jù)需要動態(tài)生成，只需在內(nèi)存中保存一個元素，從而大大減少了內(nèi)存需求。
Scrypt算法的特點是它既計算密集型又內(nèi)存密集型，這意味著它不僅需要大量的CPU時間，還需要大量的RAM空間。這樣可以提高對定制硬件攻擊的抵抗力，因為定制硬件通常只能提供高速的計算能力，而不是高容量的內(nèi)存能力。因此，使用Scrypt算法可以增加攻擊者的成本和難度，從而提高密碼安全性。
Scrypt算法的參數(shù)和輸出
Scrypt算法接受以下幾個輸入?yún)?shù)，并產(chǎn)生派生密鑰作為輸出：
key = Scrypt(password, salt, N, r, p, derived-key-len)
- password：用戶輸入的密碼，可以是任意長度的字節(jié)串。
- salt：用于增加密碼熵和防止彩虹表攻擊的隨機值，通常是8字節(jié)或更長。
- N：用于控制時間和內(nèi)存消耗的參數(shù)，必須是2的冪次方。
- r：用于控制內(nèi)存消耗的參數(shù)，必須是正整數(shù)。
- p：用于控制并行化程度的參數(shù)，必須是正整數(shù)。
- derived-key-len：期望輸出的派生密鑰長度（以字節(jié)為單位），必須小于等于(2^32 - 1) * 32。
其中N、r、p三個參數(shù)共同決定了Scrypt算法的強度和效率，它們之間有如下關(guān)系：
memory-cost = 128 * N * r cpu-cost = N * p
因此，增加N、r或p都會增加Scrypt算法的時間和內(nèi)存消耗，但同時也會增加其安全性。一般來說，N應該盡可能大，r應該根據(jù)可用內(nèi)存大小選擇合適值，p應該根據(jù)可用CPU核心數(shù)選擇合適值。
Scrypt算法在加密貨幣中的應用
Scrypt算法在許多加密貨幣中被用作工作量證明（proof-of-work）機制（更準確地說，是作為Hashcash工作量證明機制中的哈希函數(shù)）。它最早被一個匿名程序員ArtForz用于Tenebrix（于2011年發(fā)布），并隨后被Fairbrix和Litecoin等項目采用。Scrypt算法的目的是為了抵抗ASIC挖礦機的崛起和挖礦的中心化趨勢。與比特幣使用的SHA-256算法相比，Scrypt算法需要更多的內(nèi)存來進行哈希運算，這使得定制硬件的開發(fā)和生產(chǎn)更加困難和昂貴，從而限制了攻擊者的并行化能力。因此，使用Scrypt算法的加密貨幣可以讓普通用戶使用CPU或GPU設備來進行挖礦，而不需要購買昂貴的ASIC設備。
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