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比特幣中的密碼學是怎樣一回事

公鑰和私鑰是成對出現的,有嚴謹的數學邏輯,用公鑰加密的密文只能用與之對應的私鑰進行解密;同樣的,用私鑰加密的密文需要與之對應的公鑰進行解密。

我們一步一步的講,先以最簡單的發電子郵件為例。c4Y顯卡之家

現在A向B發出一封email,這封郵件是加密的,根據之前的公鑰加密原理也就是非對稱加密原理,B是收email的,那么,A就拿著B的公鑰加密這個email信息,B收到后用自己的私鑰就可以解開這個email信息,知道里面的內容。c4Y顯卡之家

大家對這個非對稱加密的流程已經比較熟悉了,這里面有一個問題,如果這個email的信息很重要,當然,不重要也不需要非對稱加密了。我是說如果這個信息里面是關于錢的,最直接的說就是A在郵件里寫了,“我欠了B十萬塊錢”,這時候這個email就有了一點點類似欠條的法律效用。c4Y顯卡之家

問題來了,欠條都需要有個簽字簽名手印等憑證,這個email有什么憑證呢?沒有,只能說這個email是寫給B的,因為是B的公鑰加密的,也只有B能用自己的私鑰解開看到,但是沒有什么憑證說明是誰寫的。c4Y顯卡之家

這個時候就需要一個東西,叫做數字簽名,就像是現實世界的親筆簽名、按手印。c4Y顯卡之家

數字簽名如同指紋一樣獨一無二。怎么做呢?c4Y顯卡之家

A發信息給B,用自己的私鑰去加密這段信息,這時候B收到后,拿著A的公鑰(公開的),去驗證下是A發出的,這就是數字簽名。c4Y顯卡之家

這時候結合之前的方法,A發出的時候用A自己的私鑰對信息進行簽名,然后用B的公鑰進行加密,B收到后有B自己的私鑰解密看到信息,又可以用A的公鑰驗證簽名,整個流程就完成了。c4Y顯卡之家

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用公鑰加密就是上圖,公鑰密碼的基本流程,用私鑰加密就是下圖,其實是一樣的,只不過翻了過來,一個用公鑰,一個用私鑰。c4Y顯卡之家

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而私鑰加密相當于生成簽名,而用公鑰加密相當于驗證簽名。c4Y顯卡之家

公鑰和私鑰是成對出現的,有嚴謹的數學邏輯,用公鑰加密的密文只能用與之對應的私鑰進行解密;同樣的,用私鑰加密的密文需要與之對應的公鑰進行解密。也就是說用某個公鑰如果成功解密了密文,說明這個密文就是用和這個公鑰對應的私鑰加密得到的,而世界上掌握這個私鑰的人只有一個,也就是這個私鑰的主人。c4Y顯卡之家

講到這里,你就知道了,比特幣的交易信息傳遞,也是這樣的。c4Y顯卡之家

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以上摘自比特幣的白皮書(中英文版本都放在上面),相信各位讀者第一次看到這圖的時候,也是比較懵逼的狀態,因為不理解非對稱加密(公鑰加密)的話,理解這個圖有一定困難。c4Y顯卡之家

從創始區塊開始的轉賬都在這一個鏈條上,產生新的比特幣的方法就是挖礦,也就是生成貨幣的過程。而每一個交易比特幣的人,或者說轉賬,我轉給你10個比特幣,這個信息就是我的私鑰對之數字簽名,收到比特幣的人拿我的公鑰進行驗證,就知道是我轉的,而我轉給你的信息就是我拿著你的公鑰加密的,這個別人看得到對應的地址,別人也知道我這個地址轉給你的地址,但是能使用這個地址上的比特幣的只有擁有私鑰的你一個人。地址對應的人具體是誰不知道,也就是公開透明的轉賬,但是又保護隱私的原理。c4Y顯卡之家

至于私鑰推出公鑰(反過來不行),公鑰推出公鑰哈希(反過來不行),公鑰哈希推出地址(反過來可以),這個過程不是很難的東西,隨意去網上搜索就可以知道。公鑰私鑰加密解密的過程在比特幣網絡上自動就完成了,你看到的就是比特幣從一個地址轉到另一個地址。c4Y顯卡之家

所以,整個密碼學系列文章講到這里就打通了整個知識鏈條,從隱藏法、移位替換法到維基尼亞加密法到恩尼格瑪機,然后講到非對稱加密、哈希函數,以及利用哈希函數的挖礦原理,利用非對稱加密的數字簽名。比特幣就是建構在這個密碼學之樹上的一個重要果實。c4Y顯卡之家

如果你認真讀過這一個系列的文章,相信會超過很多人對密碼學和比特幣的認知,而如果能做到這一點,我的工作就沒有白費,我也希望看到文章的你,當有朋友問你比特幣是什么的時候,比特幣怎么轉賬的時候甩出一句“你知道非對稱加密法嗎?你知道哈希函數的作用嗎?我來給你講講吧”,當然,你也可以把我的系列文章發給朋友,先搞清楚基本原理,后面的都好理解。c4Y顯卡之家

來源: 加密二鍋頭c4Y顯卡之家

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