在去年10月24日，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)“把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新重要突破口”，為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐提出了新的要求。近幾年，隨著科技發(fā)展，區(qū)塊鏈憑借其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，逐漸在各行各業(yè)被廣泛研究，尤其在金融科技領(lǐng)域已成為熱門技術(shù)，這對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的保護(hù)和共享具有積極作用。然而，加密技術(shù)使區(qū)塊鏈技術(shù)變得更加強(qiáng)大，并逐漸從其他技術(shù)中脫穎而出。密碼學(xué)通過(guò)使用先進(jìn)的數(shù)學(xué)原理和方法來(lái)傳輸和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這種存儲(chǔ)方式要求只有數(shù)據(jù)接收者才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和處理。
在密碼學(xué)中，加密是將明文信息隱匿起來(lái)，使之在缺少特殊信息時(shí)不可讀。雖然加密作為通信保密的手段已經(jīng)存在了幾個(gè)世紀(jì)，但是，只有那些對(duì)安全要求特別高的組織和個(gè)人才會(huì)使用它。在20世紀(jì)70年代中期，強(qiáng)加密（StrongEncryption）的使用開(kāi)始從政府保密機(jī)構(gòu)延伸至公共領(lǐng)域，并且目前已經(jīng)成為保護(hù)許多廣泛使用系統(tǒng)的方法，比如因特網(wǎng)電子商務(wù)、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)和銀行自動(dòng)取款機(jī)等。
對(duì)于加密技術(shù)有兩種加密類型，即：
1.對(duì)稱加密（Symmetric cryptography）
2.非對(duì)稱加密（Asymmetric cryptography）
01、對(duì)稱加密
對(duì)稱加密算法是應(yīng)用較早的加密算法，技術(shù)成熟。在對(duì)稱加密算法中，數(shù)據(jù)發(fā)信方將明文（原始數(shù)據(jù)）和加密密鑰（mi yue）一起經(jīng)過(guò)特殊加密算法處理后，使其變成復(fù)雜的加密密文發(fā)送出去。收信方收到密文后，若想解讀原文，則需要使用加密用過(guò)的密鑰及相同算法的逆算法對(duì)密文進(jìn)行解密，才能使其恢復(fù)成可讀明文。在對(duì)稱加密算法中，使用的密鑰只有一個(gè)，發(fā)收信雙方都使用這個(gè)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。
常見(jiàn)的對(duì)稱加密算法有DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES。
對(duì)稱加密優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：與公鑰加密相比運(yùn)算速度快。
缺點(diǎn)：密鑰傳輸問(wèn)題：由于對(duì)稱加密的加密和解密使用的是同一個(gè)密鑰，所以對(duì)稱加密的安全性就不僅僅取決于加密算法本身的強(qiáng)度，更取決于密鑰是否被安全的保管，因此加密者如何把密鑰安全的傳遞到解密者手里，就成了對(duì)稱加密面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。
比如，我們客戶端肯定不能直接存儲(chǔ)對(duì)稱加密的密鑰，因?yàn)楸环淳幾g之后，密鑰就泄露了，數(shù)據(jù)安全性就得不到保障，所以實(shí)際中我們一般都是客戶端向服務(wù)端請(qǐng)求對(duì)稱加密的密鑰，而且密鑰還得用非對(duì)稱加密加密后再傳輸。
密鑰管理問(wèn)題：再者隨著密鑰數(shù)量的增多，密鑰的管理問(wèn)題會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。比如我們?cè)诩用苡脩舻男畔r(shí)，不可能所有用戶都用同一個(gè)密鑰加密解密吧，這樣的話，一旦密鑰泄漏，就相當(dāng)于泄露了所有用戶的信息，因此需要為每一個(gè)用戶單獨(dú)的生成一個(gè)密鑰并且管理，這樣密鑰管理的代價(jià)也會(huì)非常大。
02、非對(duì)稱加密
與對(duì)稱加密算法不同，非對(duì)稱加密算法需要兩個(gè)密鑰：公開(kāi)密鑰（public key）和私有密鑰（private key）。
公開(kāi)密鑰與私有密鑰是一對(duì)，如果用公開(kāi)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，那么只有用對(duì)應(yīng)的公開(kāi)密鑰才能解密。因?yàn)榧用芎徒饷苁褂玫氖莾蓚€(gè)不同的密鑰，所以這種算法叫作非對(duì)稱加密算法。
非對(duì)稱加密算法流程
A與B之間要進(jìn)行加密通信，非對(duì)稱加密流程是：
①A與B都要產(chǎn)生一對(duì)用于加密和解密的加密密鑰和解密密鑰；
②A生成一對(duì)密鑰，將公用密鑰向其他方公開(kāi)。將公鑰傳送給B，將私鑰自己保管。B將公鑰傳送給A，將私鑰自己保管。
③A發(fā)送消息給B時(shí)，先用B的公鑰對(duì)信息進(jìn)行加密，再將密文發(fā)送給B；
④B收到A發(fā)來(lái)的消息時(shí)，用自己的私鑰解密；
注意：A和B都只能用其專用私鑰加密由其公鑰加密后的任何信息。
非對(duì)稱加密為數(shù)據(jù)的加密與解密提供了一個(gè)非常安全的方法，它使用了一對(duì)密鑰，公鑰（public key）和私鑰（private key）。私鑰只能由一方安全保管，不能外泄，而公鑰則可以發(fā)給任何請(qǐng)求它的人。非對(duì)稱加密使用這對(duì)密鑰中的一個(gè)進(jìn)行加密，而解密則需要另一個(gè)密鑰。
比如，你向銀行請(qǐng)求公鑰，銀行將公鑰發(fā)給你，你使用公鑰對(duì)消息加密，那么只有私鑰的持有人--銀行才能對(duì)你的消息解密。與對(duì)稱加密不同的是，銀行不需要將私鑰通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，因此安全性大大提高。
目前最常用的非對(duì)稱加密算法是RSA算法，是Rivest,Shamir,和Adleman于1978年發(fā)明，他們那時(shí)都是在MIT。
03、數(shù)字簽名
在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，簽名作為簽名者身份的一種證明，簽名代表對(duì)簽名文件的認(rèn)可，不可抵賴；理論上簽名是可信、不可偽造的。
數(shù)字簽名由數(shù)字摘要和非對(duì)稱加密技術(shù)組成。
首先通過(guò)數(shù)字摘要技術(shù)把交易信息縮短成固定長(zhǎng)度的字符串，然后用非對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)摘要進(jìn)行加密，進(jìn)而形成數(shù)字簽名。
簽名完成后需要將完整的交易信息和數(shù)字簽名一起廣播給礦工，礦工用轉(zhuǎn)出人的公鑰進(jìn)行驗(yàn)證(公鑰是公開(kāi)的用來(lái)做解密操作)，如果驗(yàn)證成功說(shuō)明該筆交易確實(shí)是轉(zhuǎn)出人本人發(fā)起的且信息未被篡改。
數(shù)字簽名的作用
防篡改：通過(guò)對(duì)數(shù)字簽名的驗(yàn)證，可以保證信息在傳輸過(guò)程中未被篡改。
驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性：與防篡改同理，如果信息發(fā)生丟失，簽名將不完整，解開(kāi)數(shù)字簽名和之前的比較就會(huì)出現(xiàn)不一致，因而可保證文件的完整。
仲裁機(jī)制：數(shù)字簽名也可以認(rèn)為是一個(gè)數(shù)字身份，通過(guò)唯一私鑰生成，在網(wǎng)絡(luò)上交易時(shí)要求收到一個(gè)數(shù)字簽名的回文，保證過(guò)程的完整。如果對(duì)交易過(guò)程出現(xiàn)抵賴，那么用數(shù)字便于仲裁。
保密性：對(duì)于全級(jí)別要求較高的數(shù)據(jù)，數(shù)字簽名加密后傳輸，保證數(shù)據(jù)在被中途截取后無(wú)法獲得其真實(shí)內(nèi)容；有利于保證數(shù)據(jù)的安全性。
防止重放：在數(shù)字簽名中，如果采用了對(duì)簽名報(bào)文添加流水號(hào)、時(shí)戳等技術(shù)，可以有效防止重放攻擊。
