神奇的非對稱加密

IPFS布道客
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區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用的密碼學(xué)算法主要為兩個部分:一是哈希算法,二是非對稱加密算法。

無知與成見,往往會在世界上鑄成比詭詐與惡意更多的過錯——歌德

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我們都知道,區(qū)塊鏈技術(shù)是計(jì)算機(jī)密碼學(xué)的延伸和應(yīng)用。所以,密碼學(xué)作為區(qū)塊鏈的基石,其重要性不言而喻。

區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用的密碼學(xué)算法主要為兩個部分:一是哈希算法,二是非對稱加密算法。

哈希算法在之前的文章《人人都能讀懂的比特幣挖礦原理》中有詳細(xì)的講解,感興趣的朋友可以查看之前的文章。

那什么是非對稱加密呢?

了解一個事物,首先了解它的“敵人”——對稱加密。對稱加密可以簡單理解為,一把密匙同時(shí)用來加密和解密。就好像一把鎖配一把鑰匙一樣,既可以用這把鑰匙把鎖鎖住,也可以用這把鑰匙把鎖打開。

而所謂的非對稱加密是指加密時(shí)有兩個密匙,就相當(dāng)于一把鎖有兩把不同的鑰匙,分別為公鑰和私鑰,它的特點(diǎn)是:公鑰加密的內(nèi)容必須用私鑰才能解開,私鑰加密的內(nèi)容需要公鑰才能解開。而公鑰是被公開出去的,私鑰是由用戶自己保管的。

公鑰是由私鑰生成,并且這個過程是不可逆的,也就是說通過公鑰是不能倒推出私鑰。

例如比特幣系統(tǒng)所使用的加密算法,就是一種稱為橢圓曲線的非對稱加密算法。當(dāng)一個新用戶創(chuàng)建比特幣賬戶時(shí),比特幣錢包將為他創(chuàng)建地址。首先是隨機(jī)生成一個比特幣私鑰,其次用私鑰生成公鑰,最后利用公鑰生成比特幣賬戶地址,所以在數(shù)字貨幣交易中,我們常說的賬戶地址其實(shí)就是指公鑰。

非對稱加密怎么運(yùn)用呢?打個比方,A需要發(fā)送一篇論文給B:

首先,A把寫好的論文通過哈希加密求出這篇論文的哈希值。然后用自己的私鑰對這個哈希值進(jìn)行加密(用M表示);其次,A把這篇論文用B的公鑰加密(用N表示)。M和N兩者一起發(fā)送給B。

B收到A發(fā)出的內(nèi)容后:

1,通過自己的私鑰解密N,得出論文的原文,然后把得出的原文通過哈希加密,得出一個哈希值

2,通過A的公鑰解密M,同樣得出一個哈希值。(通過了A的公鑰解密,另一方面也確認(rèn)了內(nèi)容是由A發(fā)出的)

最后,B把得出的兩個哈希值進(jìn)行比較,如果一致,說明論文在傳輸過程中沒有被篡改,確實(shí)是A發(fā)送給B的論文。

比特幣交易用的就是類似的原理,是不是非常巧妙?當(dāng)然,比特幣的巧妙之處并不僅僅利用了哈希算法和非對稱加密數(shù)字簽名,它還設(shè)計(jì)一套嚴(yán)密的數(shù)據(jù)鏈結(jié)構(gòu),比這復(fù)雜很多,這里就不多講。

總的來說,非對稱加密在區(qū)塊鏈中是比較常用的,比如錢包地址生成,轉(zhuǎn)賬交易數(shù)字簽名等,為區(qū)塊鏈的安全運(yùn)行提供不可磨滅的貢獻(xiàn)。

或許隨著量子技術(shù)的發(fā)展,有人會質(zhì)疑它的安全。但是,換句話說,密碼學(xué)也是會隨著時(shí)代發(fā)展而進(jìn)步的。要是量子技術(shù)真發(fā)展成熟,密碼學(xué)也會迭代出更安全的技術(shù)。而在當(dāng)下這個時(shí)代中,它的安全性是毋庸置疑的。

仔細(xì)想想,比特幣創(chuàng)造了一個新的組織方式,一個價(jià)值2.2萬億美元的網(wǎng)絡(luò),其背后沒有主人,沒有公司,在沒有出什么大問題的情況下,已經(jīng)穩(wěn)步運(yùn)行了十年之久,其安全性是得到驗(yàn)證的。

所以,從人類歷史發(fā)展的角度來看,這應(yīng)該也算得上一個奇跡吧?

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