區塊鏈:區塊鏈入門 | 比特幣中的密碼學：數字簽名和轉賬基本原理

我們一步一步的講，先以最簡單的發電子郵件為例。

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。

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。

A股收盤：深證區塊鏈50指數下跌0.99%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3086.92點，收盤上漲0.23%，深證成指報11051.7點，收盤下跌0.29%，深證區塊鏈50指數報2801.63點，收盤下跌0.99%。區塊鏈板塊收盤下跌1.94%，數字貨幣板塊收盤下跌3.31%。[2022/4/22 14:41:27]

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。

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。

聲音 | 華融證券肖波：區塊鏈技術開始向實體經濟拓展的速度越來越快:11月30日，2019中國金融年度論壇暨金融市場峰會在北京舉行，華融證券財富管理中心副總經理肖波表示，區塊鏈技術現在開始向實體經濟拓展的速度越來越快，區塊鏈技術將逐步回歸本源，服務于實體經濟，加速向其他金融領域之外的行業擴展，助力傳統行業，降成本、提升經營效率、促進實體經濟的增長。運用上區塊鏈技術的應用領域已經覆蓋到金融、服務、供應鏈、溯源、社會公益、文化娛樂、電子存證、電子政務、醫療健康、共享經濟等領域，隨著區塊鏈技術的邊際越來越擴大，行業應用會加速，以及區塊鏈底層平臺的多樣化發展，鏈與鏈之間的數據共享、互通日益重要，多鏈并行和跨鏈互通成為發展趨勢。（新浪財經）[2019/11/30]

數字簽名如同指紋一樣獨一無二。怎么做呢？

動態 | 安妮股份：公司區塊鏈技術處初步階段 區塊鏈服務平臺獲批備案對業績影響不確定:據上海證券報消息，安妮股份（002235.SZ）針對4月9日深交所關注函官網公告回復其稱無虛假記載。該公司在特幣風險提示中表示，區塊鏈技術在版權保護中的應用只是公司完整版權保護生態體系中的一個技術環節，且目前只是初步階段，暫時對公司業績影響不大且市場規模的前景及盈利模式具有不確定因素。隨后，該公司就深交所“說明其安妮版權區塊鏈服務平臺獲批備案后預計對你公司2019年度財務狀況及經營成果的影響一問”中表示，版全家科技作為公司募投項目的實施公司之一，截至目前實現收入較少，未來一段時間仍將處于建設中，業務收入是否增長及對公司業績影響程度，具有較大不確定性，請投資者注意投資風險。[2019/4/17]

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，去驗證下是A發出的，這就是數字簽名。

俄羅斯代表團團長：區塊鏈屬于俄羅斯:據Cryptonews消息，爆出去年俄羅斯代表團團長Grigory Marshalko在東京會議上說：“互聯網屬于美國，區塊鏈將屬于俄羅斯”。區塊鏈項目的相關律師Emma Channing表示，對區塊鏈技術更加重視的國家可以成功創建后門，從而監視區塊鏈活動。在軟件方面，它是完美的木馬。[2018/5/1]

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。

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。

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。

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。

講到這里，你就知道了，比特幣的交易信息傳遞，也是這樣的。

以上摘自比特幣的白皮書，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的話，理解這個圖有一定困難。

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。

至于私鑰推出公鑰，公鑰推出公鑰哈希，公鑰哈希推出地址，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。

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。

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。

作者：村頭二舊

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