密码学是一种将信息转换成只有授权人员才能破译的难以理解的代码来保护数据的技术。
在区块链中，密码学保护整个交易，保持透明度，防止欺诈，防止双重支付，从而增强去中心化生态系统的可信度。
- 密码学是区块链数据安全的基础，包括加密、解密和哈希。
- 主要有两种类型：对称加密和非对称加密，每种类型适用于不同的应用。
- 实际应用包括区块链钱包、数字签名和哈希算法；然而，密码学在资源和基础设施方面仍然存在劣势。
什么是密码学？
密码学是一门通过将数据转换为只有拥有解密密钥的人才能读取的代码来保护信息的科学。
在区块链中，密码学确保用户、节点和区块之间的交易数据不能被篡改，从而防止欺诈并保护信息完整性。
密码学起源于哪里？
密码学已经存在了数千年，公元前 1900 年左右埃及墓穴上的密码文本就是证据。
密码学（Cryptology）一词源于古希腊语“kryptos”（隐藏）和“graphein”（书写/绘画）。公元前40年，尤利乌斯·凯撒使用密码改变信息中的字符，奠定了现代方法的基础。
“从凯撒大帝时代到区块链时代，我们一直使用密码学来保护信息，其本质仍然是为了保护数据不被敌人看到。”
布鲁斯·施奈尔 – 安全专家，2018
区块链中的密码学类型有哪些？
密码学主要有两种类型： 对称加密和非对称加密，根据安全需求而应用。
对称加密和解密使用同一个密钥，而非对称加密则将两个密钥分开：Key和私钥，从而上涨了数据的安全性。
什么是对称加密？
对称加密使用相同的密钥对数据进行加密和解密，常用于内部通信。
在加密货币中，私钥通常Vai充当加密和解密密钥。这是保护密码或其他私人存储信息的常用方法。
什么是非对称加密？
非对称加密使用两种类型的密钥：用于加密的Key和用于解密的私钥，使交易更加安全。
例如：A使用B的Key加密一条消息，只有拥有私钥的B才能解密，就像一个邮箱，只有主人才有钥匙才能打开。
“非对称加密是现代区块链的基础，允许每天安全地进行数百万笔交易。”
V神 Buterin –以太坊联创，2020 年
密码学在区块链中有什么应用？
密码学在区块链钱包、数字签名和哈希算法中得到广泛应用，帮助用户安全透明地进行交易。
得益于密码学，区块链无需中介机构即可维持去中心化的信任。
区块链钱包如何工作？
区块链钱包不包含资产，但存储私钥，允许用户解密和访问网络上的资产。
在进行交易时，钱包A使用Key加密信息并发送给钱包B，钱包B再使用私钥解密，保证数据安全。
数字签名的Vai是什么？
数字签名是一种交易验证工具，基于私钥进行加密和验证所有权。
与银行中的密码和 OTP 代码类似，区块链中的数字签名有助于防止仿盘，确保交易的完整性和透明度。
“数字签名是让区块链用户相信交易确实属于他们的关键。”
安德烈亚斯·安东诺普洛斯 (Andreas Antonopoulos) – 《掌握比特币》作者，2019 年
如何使用哈希？
散列是一种单向加密形式，它将数据转换为链，例如比特币的 SHA-256 算法。
哈希算法帮助区块链在节省资源的同时处理海量数据，同时还能防止原始数据的修改。
区块链中密码学的优势是什么？
密码学为区块链交易带来了高度的安全性、扩展和不变性。
数字签名可以防止第三方干扰，而哈希算法可以使交易更快、更高效。
| 优势 | 意义 |
|---|---|
| 高安全性 | 所有交易都经过加密，因此很难被黑客入侵。 |
| 扩展 | 当网络处理多个交易时，数据受到保护。 |
| 不变 | 数字签名确保数据不能被修改。 |
密码学的缺点是什么？
尽管加密技术非常强大，但它受到基础设施和资源成本的限制。
如果区块链遭受51%攻击，密码学无法阻止交易历史被篡改。此外，加密和解密非常耗费能源和时间。
“加密安全是一种强大的防御手段，但它不能替代从一开始就设计为安全的区块链基础设施。”
Don Tapscott –区块链研究机构首席执行官，2021 年
常见问题
区块链中的加密技术是强制性的吗？
是的，因为它是维护透明度和防止交易欺诈的核心安全层。
对称加密和非对称加密有何不同？
对称使用单个密钥，而非对称则将Key和私钥分开以上涨安全性。
为什么哈希在比特币中很重要？
使用 SHA-256 算法进行哈希处理有助于比特币保护数据并防止区块编辑。
区块链钱包可以存储资产吗？
不是，区块链钱包只存储私钥，而资产存在于区块链网络上。
密码学可以防止51%攻击吗？
不是，因为51%攻击来自于算力，而算力已经超出了密码学安全的范畴。
