密碼學是一種將信息轉換成只有授權人員才能破譯的難以理解的代碼來保護數據的技術。
在區塊鏈中，密碼學保護整個交易，保持透明度，防止欺詐，防止雙重支付，從而增強去中心化生態系統的可信度。
- 密碼學是區塊鏈數據安全的基礎，包括加密、解密和哈希。
- 主要有兩種類型：對稱加密和非對稱加密，每種類型適用於不同的應用。
- 實際應用包括區塊鏈錢包、數字簽名和哈希算法；然而，密碼學在資源和基礎設施方面仍然存在劣勢。
什麼是密碼學？
密碼學是一門通過將數據轉換為只有擁有解密密鑰的人才能讀取的代碼來保護信息的科學。
在區塊鏈中，密碼學確保用戶、節點和區塊之間的交易數據不能被篡改，從而防止欺詐並保護信息完整性。
密碼學起源於哪裡？
密碼學已經存在了數千年，公元前 1900 年左右埃及墓穴上的密碼文本就是證據。
密碼學（Cryptology）一詞源於古希臘語“kryptos”（隱藏）和“graphein”（書寫/繪畫）。公元前40年，尤利烏斯·凱撒使用密碼改變信息中的字符，奠定了現代方法的基礎。
“從凱撒大帝時代到區塊鏈時代，我們一直使用密碼學來保護信息，其本質仍然是為了保護數據不被敵人看到。”
布魯斯·施奈爾 – 安全專家，2018
區塊鏈中的密碼學類型有哪些？
密碼學主要有兩種類型： 對稱加密和非對稱加密，根據安全需求而應用。
對稱加密和解密使用同一個密鑰，而非對稱加密則將兩個密鑰分開：Key和私鑰，從而上漲了數據的安全性。
什麼是對稱加密？
對稱加密使用相同的密鑰對數據進行加密和解密，常用於內部通信。
在加密貨幣中，私鑰通常Vai充當加密和解密密鑰。這是保護密碼或其他私人存儲信息的常用方法。
什麼是非對稱加密？
非對稱加密使用兩種類型的密鑰：用於加密的Key和用於解密的私鑰，使交易更加安全。
例如：A使用B的Key加密一條消息，只有擁有私鑰的B才能解密，就像一個郵箱，只有主人才有鑰匙才能打開。
“非對稱加密是現代區塊鏈的基礎，允許每天安全地進行數百萬筆交易。”
V神 Buterin –以太坊聯創，2020 年
密碼學在區塊鏈中有什麼應用？
密碼學在區塊鏈錢包、數字簽名和哈希算法中得到廣泛應用，幫助用戶安全透明地進行交易。
得益於密碼學，區塊鏈無需中介機構即可維持去中心化的信任。
區塊鏈錢包如何工作？
區塊鏈錢包不包含資產，但存儲私鑰，允許用戶解密和訪問網絡上的資產。
在進行交易時，錢包A使用Key加密信息併發送給錢包B，錢包B再使用私鑰解密，保證數據安全。
數字簽名的Vai是什麼？
數字簽名是一種交易驗證工具，基於私鑰進行加密和驗證所有權。
與銀行中的密碼和 OTP 代碼類似，區塊鏈中的數字簽名有助於防止仿盤，確保交易的完整性和透明度。
“數字簽名是讓區塊鏈用戶相信交易確實屬於他們的關鍵。”
安德烈亞斯·安東諾普洛斯 (Andreas Antonopoulos) – 《掌握比特幣》作者，2019 年
如何使用哈希？
散列是一種單向加密形式，它將數據轉換為鏈，例如比特幣的 SHA-256 算法。
哈希算法幫助區塊鏈在節省資源的同時處理海量數據，同時還能防止原始數據的修改。
區塊鏈中密碼學的優勢是什麼？
密碼學為區塊鏈交易帶來了高度的安全性、擴展和不變性。
數字簽名可以防止第三方干擾，而哈希算法可以使交易更快、更高效。
| 優勢 | 意義 |
|---|---|
| 高安全性 | 所有交易都經過加密，因此很難被黑客入侵。 |
| 擴展 | 當網絡處理多個交易時，數據受到保護。 |
| 不變 | 數字簽名確保數據不能被修改。 |
密碼學的缺點是什麼？
儘管加密技術非常強大，但它受到基礎設施和資源成本的限制。
如果區塊鏈遭受51%攻擊，密碼學無法阻止交易歷史被篡改。此外，加密和解密非常耗費能源和時間。
“加密安全是一種強大的防禦手段，但它不能替代從一開始就設計為安全的區塊鏈基礎設施。”
Don Tapscott –區塊鏈研究機構首席執行官，2021 年
常見問題
區塊鏈中的加密技術是強制性的嗎？
是的，因為它是維護透明度和防止交易欺詐的核心安全層。
對稱加密和非對稱加密有何不同？
對稱使用單個密鑰，而非對稱則將Key和私鑰分開以上漲安全性。
為什麼哈希在比特幣中很重要？
使用 SHA-256 算法進行哈希處理有助於比特幣保護數據並防止區塊編輯。
區塊鏈錢包可以存儲資產嗎？
不是，區塊鏈錢包只存儲私鑰，而資產存在於區塊鏈網絡上。
密碼學可以防止51%攻擊嗎？
不是，因為51%攻擊來自於算力，而算力已經超出了密碼學安全的範疇。
