如果想要深入瞭解區塊鏈，首先需要了解密碼學。區塊鏈是對密碼學的一個整合運用，理解了密碼學，才能真正理解區塊鏈。
密碼學追溯歷史可到古巴比倫時代，有數千年的歷史，然而主要應用在軍事、外交和情報領域。
密碼學進入公眾領域，還源於兩件事。
1.標準加密系統——資料加密標準的誕生;
2.公鑰加密演算法（也稱非對稱加密演算法）的發明。
密碼學基本術語
加密：將明文編碼為密文的過程被稱之為加密。加密的方法稱之為加密演算法。
解密 ：將密文解碼為明文的過程稱之為解密。它是加密的相反過程。同樣，解密的方法稱之為解密演算法。
密玥：加密或解密所需要的除密碼演算法之外的關鍵資訊。
密碼學可分為：古典密碼學、現代密碼學、公鑰密碼學。
1949年以前，安全性基於加密演算法的保密性，統稱為古典密碼學；
1949年，夏農的資訊理論誕生為標誌，密碼學步入現代密碼學階段，基於複雜計算的密碼學，其是一種對稱加密演算法；
1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman提出公鑰密碼機制，可以在不直接傳遞金鑰的情況下，完成密文的解密。
1978年，RSA公鑰密碼機制出現，開啟一個新的里程碑，公鑰密碼是非對稱加密演算法。
- 古典密碼階段。
這一階段是從古代到19世紀末，人類有眾多的密碼實踐。比如兩千多年前，羅馬國王凱撒就開始使用目前稱為“凱撒密碼”的密碼系統。
這一時期的密碼專家常常靠直覺、猜測和信念來設計、分析密碼，而不是憑藉推理和證明。密碼演算法的基本手段是針對字元的替代和置換。
- 近代密碼階段。
這一階段是從20世紀初到1949年，人類開始使用機械代替手工計算，發明了機械密碼機和更進一步的機電密碼機，但是密碼演算法的安全性仍然取決於密碼演算法本身的保密。
- 現代密碼學階段。
這一階段是從1949年到1975年，1949年夏農發表的劃時代論文“保密系統的通訊理論”，該文首先將資訊理論引入了密碼，從而把已有數千年曆史的密碼學推向了科學的軌道。
- 公鑰密碼學階段。
自l976年開始一直延續到現在。
- 密碼朋克
1992年，Tim May成立密碼朋克。
1993年，Eric Hughes建立了“密碼朋克郵件列表”，來對抗受到監控的網際網路電子郵件。這個團體是密碼天才們的鬆散聯盟，密碼朋克在1992年到2001年間最為活躍，包括電腦駭客、密碼學家和追求隱私的狂熱者。
“密碼朋克”運動興起於美蘇冷戰的最後十年。其成員堅信，應該用強密碼技術，保障個人自由和隱私，讓其免受資本和政治等外在力量的攻擊。
他們中很多都是無政府主義者和自由主義者，包括“維基解密”的創始人阿桑奇、Facebook的創始人之一肖恩·帕克、BT下載的創始人布拉姆·科恩等。當然，還有中本聰。
他們極力主張用密碼技術保護個人隱私不受其他人或者政府的侵犯，但在當時，密碼技術並沒有廣泛應用在日常生活中，而是被政府壟斷，主要用於情報和保密。
然而在2008年，中本聰釋出了比特幣的白皮書，燃起了密碼朋克們的激情，一場波瀾壯闊的社會實驗就此展開。
這場運動的參與者們，為人類帶來了無數的開源加密協議。其中一些協議，已經成為了網際網路通訊的基石。
- 密碼學在區塊鏈中的作用
區塊鏈之所以能夠解決人與人之間的信任問題，是因為它的不可篡改性，而這種特性本質上又是基於密碼學演算法來實現的。因此密碼學在區塊鏈中的地位很關鍵，如果說區塊鏈是信任的基石，那麼密碼學則是區塊鏈的基石。
密碼學具備以下三個核心技術特點：
1.機密性。
在資訊資料傳輸的時候，會進行加密處理。如果資訊被未獲授權或者不擁有相應金鑰的人拿到，是無法讀取資訊原文的，這就是密碼學中的資訊加密性。
2.完整性。
即所傳輸的資訊要保證是完整狀態，不能在中間被惡意篡改或者增添、刪除一些資訊。比如一張欠條，其中的金額數字、歸還日期以及欠款人等關鍵資訊，不能夠被塗改，否則就認為是完整性遭到破壞，直接作廢，這就是最常見的一種對資訊完整性的要求。
3.可用性。
指相應的密碼學的資訊，在任何一個時間下都應該可以被外界所用。如上一段所述的欠條，它應該保證在任何時候都能被拿出來、被展示出來，而不應該遺失、損毀。這就是資訊保安中的可用性，也是資訊保安保護的重要範疇。
區塊鏈的特點是因其能夠保證不可篡改，能夠在原本互相不信任的人群或者不信任的機構之間，透過密碼學的演算法來傳遞一種信任。
不可篡改的特性是透過三方面來實現的：
1、數字簽名
數字簽名表達的是對資訊的確權，保證了資訊的完整性以及傳送方的授權關係，傳送方確認資訊是由他傳送，接收方確認訊息來自相應的傳送方，並且沒有被篡改過，也沒有被惡意攻擊過。
2、時間戳
時間戳是在區塊鏈的縱向保證資料的完整性，藉助Hash鏈式的關係來保證前後的資訊沒有被篡改過。
3、集體維護
集體維護保證資料可用性。區塊鏈是基於分散式系統，特點就是能夠更有效的提供對外服務，中心化系統一旦宕機就無法執行，而分散式系統即便部分節點失效，其它節點一樣可以繼續提供服務。
密碼學是在加密和破譯的爭鬥實踐中發展起來的，研究的目的是在不安全的資訊通道中傳輸安全資訊。密碼學也是構建安全資訊系統的核心。
