像比特幣和以太坊這樣的加密貨幣由于其分散,安全和幾乎匿名的性質而獲得了極大的普及,它支持點對點架構,并且可以在沒有中央機構的情況下在兩個不同的人之間轉移資金和其他數(shù)字資產。
這種自動化和假名的加密貨幣系統(tǒng)如何確保所有交易都經過盡職調查和真實性處理,而無需任何干預?進入密碼學的基本概念和工具,它們構成了加密貨幣處理的支柱。
關鍵要點
比特幣和其他基于區(qū)塊鏈的加密貨幣依靠加密方法來維護安全性和保真度-將"crypto-"放在名稱中。
密碼學是編碼和解碼數(shù)據(jù)的數(shù)學和計算實踐。
比特幣使用三種不同的加密方法,包括一種專門用于生成其公鑰-私鑰對的方法,另一種用于"挖礦"。
密碼學中的"加密"
"加密"這個詞的字面意思是隱藏的或秘密的。"密碼學"意味著"秘密寫作",即交換只能由預期收件人讀取的消息的能力。根據(jù)配置,加密技術可以確保偽匿名或完全匿名。在加密貨幣中,密碼學保證了交易和參與者的安全性,獨立于中央機構的操作,并防止雙重支出。
加密技術用于多種目的-用于保護網(wǎng)絡上發(fā)生的各種交易,控制新貨幣單位的生成,以及驗證數(shù)字資產和代幣的轉移。
讓我們與需要您簽名的真實交易(如簽署銀行支票)進行類比??尚徘野踩暮灻笏哂幸韵聦傩裕?/p>
其他人應該可以驗證它確實是您的簽名;
它應該是防偽的,這樣其他人就不能偽造你的簽名,并且
它應該是安全的,避免簽名者以后拒絕的任何可能性-也就是說,一旦簽署,您就不能違背承諾。
加密貨幣通過使用加密技術和加密密鑰來模擬真實世界簽名的概念。加密方法使用高級數(shù)學代碼以安全格式存儲和傳輸數(shù)據(jù)值,確保只有數(shù)據(jù)或交易的對象才能接收、讀取和處理數(shù)據(jù),并確保交易和參與者的真實性,就像現(xiàn)實世界的簽名一樣。
加密技術如何工作?
考慮在汽車的收音機上接收無線電信號,以便您收聽廣播。這次廣播是公開的,向所有人開放。相比之下,想想防御級別的通信,就像執(zhí)行戰(zhàn)斗任務的士兵之間的通信一樣。此通信將是安全和加密的。它將只被預期的參與者接收和知道,而不是向全世界開放。加密貨幣的密碼學以類似的方式工作。
用最簡單的術語來說,加密是一種在兩個或多個參與者之間發(fā)送安全消息的技術-發(fā)送方使用一種密鑰和算法加密/隱藏消息,將此加密形式的消息發(fā)送給接收方,接收方對其進行解密以生成原始消息。
加密密鑰是加密技術最重要的方面。它們使未經授權的讀取者或收件人無法讀取消息、事務或數(shù)據(jù)值,并且只能由預期的收件人讀取和處理。密鑰使信息成為"加密"或秘密。
許多加密貨幣,如比特幣,可能不會明確使用這種秘密的加密消息,因為涉及比特幣交易的大多數(shù)信息在很大程度上都是公開的。但是,也有面向隱私的加密貨幣,如ZCash和Monero,它們可以使用加密來掩蓋交易的價值和接收者。
作為密碼學的一部分開發(fā)的一些工具在加密貨幣中發(fā)現(xiàn)了重要的用途。它們包括哈希和數(shù)字簽名的功能,這些功能構成了比特幣處理的一個組成部分,即使比特幣不直接使用隱藏消息。
加密貨幣中使用的密碼學方法
在加密中存在多種加密方法。
第一個是對稱加密密碼學。它使用相同的密鑰在源位置加密原始郵件,將加密的郵件傳輸?shù)绞占?,然后在目標處解密郵件。一個簡單的例子是用數(shù)字表示字母表,例如,"A"是01,"B"是02,依此類推。像"HELLO"這樣的消息將被加密為"0805121215",并且此值將通過網(wǎng)絡傳輸?shù)绞占?。收到后,收件人將使用相同的反向方法對其進行解密-"08"是H,"05"是E,依此類推,以獲取原始消息值"HELLO"。即使未經授權的各方收到加密消息"0805121215",除非他們知道加密方法,否則對他們來說也沒有任何價值。
以上是對稱加密的最簡單示例之一,但為了增強安全性,存在許多復雜的變體。此方法具有實現(xiàn)簡單、操作開銷最小的優(yōu)點,但存在共享密鑰的安全性和可伸縮性問題。
第二種方法是非對稱加密加密,它使用兩個不同的密鑰-公共和私有-來加密和解密數(shù)據(jù)。公鑰可以公開傳播,就像基金接收者的地址一樣,而私鑰只有所有者知道。在這種方法中,一個人可以使用接收者的公鑰加密消息,但只能通過接收者的私鑰對其進行解密。
這種方法有助于實現(xiàn)加密貨幣交易的身份驗證和加密兩個重要功能。前者是作為公鑰驗證消息的真正發(fā)件人的配對私鑰來實現(xiàn)的,而后者是由于只有配對的私鑰持有者才能成功解密加密的消息而實現(xiàn)的。
秒256k1
用于比特幣密鑰的非對稱性稱為橢圓曲線加密。該特定方法被稱為secp256k1,顯然是中本聰選擇的,除了當時可用之外,沒有其他特殊原因!
第三種密碼學方法是散列,它被用來有效地驗證網(wǎng)絡上交易數(shù)據(jù)的完整性。它維護區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的結構,對人們的賬戶地址進行編碼,是加密賬戶之間發(fā)生的交易過程的一個組成部分,并使區(qū)塊挖掘成為可能。此外,數(shù)字簽名通過允許真正的參與者向網(wǎng)絡證明其身份來補充這些不同的加密過程。
上述方法的多種變體具有所需的自定義級別,可以在各種加密貨幣網(wǎng)絡上實現(xiàn)。
結論
匿名和隱藏是加密貨幣的關鍵方面,通過加密技術使用的各種方法可確保參與者及其活動在網(wǎng)絡上保持所需的隱藏程度。