密码学

初阶

随着计算机技术的发展,数据访问变得更加便利。这种便利虽然优势巨大,但也存在缺点。网络数据面临着遭窃和受损等诸多威胁。密码学(或加密技术)是有效保护信息免遭数据存储和数据分布相关风险的一种解决方案。这并不说明加密数据是新生事物。在数字时代到来之前,人们就一直懂得掩藏消息,以防遭到他人窥视。但是,计算设备的使用日益增多,加密科学也随之全新升级。


什么是密码学?

简言之,密码学是隐藏信息的科学。更具体地说,现代密码学利用数学理论和计算加密和解密数据,或保障信息的完整性和真实性。

在文本加密的基本过程中,纯文本(清晰易懂的数据)经过加密流程后会转换为无法读取的密文。通过这种方式,就能保证只有获得特定的解密密钥才能读取发送的信息。

人们使用特定加密技术,甚至可以通过不安全的网络发送敏感数据。加密级别由数据所需的保护程度决定。例如,普通个人文件(例如联系方式)的安全类型与加密货币网络所使用的安全类型截然不同。

了解密码学的运作原理,有助于弄清楚其在加密货币系统中的重要性。包括比特币在内的大多数区块链系统均会采用一组特定的加密技术,从而具备去中心化公共账本的功能。通过此类账本即可安全可靠地进行数字交易。


密码学如何运作?

现代密码学研究覆盖各个领域,其中最相关的研究领域涉及对称加密非对称加密哈希函数以及数字签名
比特币协议利用加密证明来保护网络安全并确保每笔交易的有效性。数字签名保障每位用户仅限使用自己钱包中的资金,且这些资金不得重复使用。例如,假设Alice向Bob发送2枚比特币,即创建了一笔交易。这笔交易本质上是一条消息,确认Bob钱包中添加了2枚比特币,同时Alice钱包中移除了这两枚币。但是,Alice只有提供数字签名方可完成操作。 
比特币协议的另一重要元素是Hashcash函数。该函数定义了工作量证明共识机制和挖矿流程(负责保障网络安全、验证交易和生成新币)。Hashcash采用称为“SHA-256 算法”的加密函数。

密码学是区块链技术的重要组成部分,因此对每种加密货币都至关重要。加密证明应用于分布式网络中,即可创建去信任化的经济体系,比特币和其他去中心化数字货币随之应运而生。