密碼學

初階

計算機技術的進步使資料更容易存取,儘管這樣可能提供巨大優勢,但它也有一個缺點。線上資料面臨許多威脅,包括盜竊和損壞。密碼學 (Cryptography 或 cryptology) 是一種解決方案,可以保護資訊免受部分與資料儲存和分發相關的風險。此處提及的加密資料概念並非新概念。即使在數位時代之前,人們也一直在掩蓋訊息,以防非目標受眾閱讀到它們。但是,越來越多人使用計算裝置,將加密科學帶到一個全新的水平。


什麼是密碼學?

簡而言之,密碼學就是隱藏資訊的科學。更精確地說,現代密碼學利用數學理論和計算來加密及解密資料,或保證資訊的完整性與真實性。

在文字加密的基本過程中,純文字 (可以直觀理解的資料) 會經歷加密流程,將其轉換為密文 (無法讀取)。透過這麼做,可以保證發送的資訊只能由擁有特定解密金鑰的人讀取。

透過使用特定加密技術,即使在不安全的網路上也能發送敏感資料。加密等級將取決於資料所需的保護程度。例如,一般個人檔案 (如聯絡人) 上使用的安全類型與加密貨幣網路上使用的安全類型不同。

了解密碼學如何運作對於了解其在加密貨幣系統中的重要性至關重要。大多數區塊鏈系統 (例如比特幣的系統) 都使用一組特定的加密技術,使它們能夠充當去中心化公共分類帳,透過該系統就能以非常安全的方式進行數位交易。


密碼學如何運作?

現代密碼學由各個研究領域組成,但其中一些最相關的領域包括處理對稱加密、非對稱加密、雜湊函數和數位簽章。
比特幣協定利用密碼證明來保護網路安全並確保每筆交易的有效性。數位簽章保證每位用戶只能花費自己錢包的資金,而且這些資金不能花費超過一次。例如,如果 Alice 向 Bob 發送 2 枚比特幣,她創建了一筆交易,基本上是一則訊息,確認 Bob 的錢包新增了 2 枚比特幣,同時從 Alice 的錢包中移除代幣。然而,她只能透過數位簽章的方式完成這個流程。 
比特幣協定的另一個重要元素是 Hashcash 函數,該函數定義了工作證明共識機制和挖礦流程 (負責保護網路安全、驗證交易和生成新代幣)。Hashcash 使用名為 SHA-256 的加密函數。

密碼學是區塊鏈技術的重要組成部分,因此,對於任何加密貨幣都至關重要。應用於分散式網路的密碼證明可以創建去信任化的經濟系統,從而催生出比特幣和其他去中心化數位貨幣。