區塊鏈的地基密碼學簡介

大科普有幾天不見啦，今天又和大家見面啦。今天的主題依然是區塊鏈的基礎內容，密碼學相關的東西。

密碼學是近代的產物，在各行各業已經有了廣泛的使用，而區塊鏈主要就是構建在密碼學之上的一種新技術。

密碼學的本質數學，區塊鏈基於密碼學構建，實質是基於數學。

密碼學/ Cryptography

密碼學是數學和電腦科學的分支，同時其原理大量涉及資訊理論。密碼學不只關注資訊保密問題，還同時涉及資訊完整性驗證（訊息驗證碼）、資訊釋出的不可抵賴性（數字簽名）、以及在分散式計算中產生的來源於內部和外部的攻擊的所有資訊保安問題。

加密/ Cipher

加密是一系列使資訊不可讀的過程，它能使資訊加密也能使資訊加密後能夠再次可讀，在加密貨幣中使用的密碼也使用由字母和數字組成的金鑰，該金鑰必須用於解密密碼。

加密演算法/ Encryption Algorithm

加密演算法是一個函式，也可以視為是一把鑰匙，透過使用一個加金鑰匙，將原來的明文檔案或資料轉化成一串不可讀的密文程式碼。加密流程是不可逆的，只有持有對應的解金鑰匙才能將該加密資訊解密成可閱讀的明文。加密使得私密資料可以在低風險的情況下，透過公共網路進行傳輸，並保護資料不被第三方竊取、閱讀。

非對稱加密/ Asymmetric Cryptography

非對稱加密是一種保證區塊鏈安全的基礎技術。該技術含有兩個金鑰：公鑰和私鑰，首先，系統按照某種金鑰生成演算法，將輸入經過計算得出私鑰，然後，採用另一個演算法根據私鑰生成公鑰，公鑰的生成過程不可逆。由於在現有的計算能力條件下難以透過公鑰來窮舉出私鑰（即計算上不可行），因此可以認為是資料是安全的，從而能夠保證區塊鏈的資料安全。

鑰匙/ Key

鑰匙是使隱藏的、不可讀的資訊可讀的一串秘密字母和數字。

金鑰/ Secret Key

金鑰是用於加密或解密資訊的一段引數，在非對稱加密系統中，是透過利用公鑰（賬戶）與私鑰（密碼）的配合而實現的。

公鑰/ Public Key

公鑰與私鑰是透過一種演算法得到的一個金鑰對，公鑰是金鑰對中公開的部分，私鑰則是非公開的部分，公鑰通常用於加密會話金鑰、驗證數字簽名，或加密可以用相應的私鑰解密的資料。

私鑰/ Private Key

公鑰與私鑰是透過一種演算法得到的一個金鑰對，公鑰是金鑰對中公開的部分，私鑰則是非公開的部分，私鑰是指與一個地址（地址是與私鑰相對應的公鑰的雜湊值）相關聯的一把金鑰，是隻有你自己才知道的一串字元，可用來操作賬戶裡的加密貨幣。

同態加密/ Homomorphic Encryption

同態加密是一種特殊的加密方法，允許對密文根據特定的代數運算方式進行處理後得到的仍然是加密的結果，將其解密所得到的結果與對明文進行同樣的運算結果是一樣的。即“對密文直接進行處理”與“對明文進行處理後並加密”其結果是一樣的，這項技術可以在加密的資料中進行諸如檢索、比較等操作而無需對資料先進行解密，從根本上解決將資料委託給第三方時的保密問題。

公鑰加密/ Asymmetric Cryptography / Public Key Cryptography

公鑰加密是一種特殊的加密手段，具有在同一時間生成兩個金鑰的處理（私鑰和公鑰），每一個私鑰都有一個相對應的公鑰，從公鑰不能推算出私鑰，並且被用其中一個金鑰加密了的資料，可以被另外一個相對應的金鑰解密。這套系統使得節點可以先在網路中廣播一個公鑰給所有節點，然後所有節點就可以傳送加密後的資訊給該節點，而不需要預先交換金鑰。

RSA 加密演算法/ RSA Algorithm

RSA 公開金鑰密碼體制是使用不同的加密金鑰與解密金鑰，是一種“由已知加密金鑰推匯出解密金鑰在計算上是不可行的”密碼體制。它通常是先生成一對 RSA 金鑰，其中之一是保密金鑰，由使用者儲存; 另一個為公開金鑰，可對外公開，甚至可在網路伺服器中註冊。

橢圓加密演算法/ Elliptic Curve Cryptography / ECC

橢圓加密演算法是一種公鑰加密體制，最初由 Koblitz和 Miller 兩人於 1985 年提出，其數學基礎是利用橢圓曲線上的有理點構成 Abel 加法群上橢圓離散對數的計算困難性。

今天介紹的內容是比較專業的，所以今天就簡單說下粗略的介紹吧，至於原理啥的小編可不敢胡亂發言，不能誤導了大家。

一般來說加密演算法分為對稱加密演算法和非對稱加密演算法，區塊鏈主要使用的是非對稱加密演算法。

非對稱加密的主要特性是加密和解密使用的不是同一把金鑰，需要解密的人不需要加密的人傳輸金鑰給他，就避免了金鑰在傳輸過程中被盜取的可能性。

非對稱加密裡橢圓加密演算法是比特幣主要使用的加密演算法，當然還有（雜湊）雜湊加密演算法。

比特幣常見的公鑰和私鑰，就是由橢圓曲線加密演算法生成，私鑰可推出公鑰而反之不能，這一特性也是保證比特幣系統安全的重要特性。