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_HUMAI幣

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。

JPMorgan CEO：去中心化金融和區塊鏈是真正的新技術，JPMorgan正處于創新前沿:4月5日消息，JPMorgan 首席執行官 Jamie Dimon 昨日在致股東信中表示，去中心化金融和區塊鏈是真正的新技術，不論是否經過許可，都可以以公共和私人方式部署。JPMorgan 正處于這一創新的最前沿。

據悉，JPMorgan使用一個名為 Liink 的區塊鏈網絡，讓銀行能夠分享復雜的信息。同時，JPMorgan 還利用區塊鏈技術將 Token 化的美元存款用 JPM Coin 轉移。[2022/4/5 14:05:16]

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。

北京政府要求超前布局區塊鏈，加快共識機制、分布式存儲和跨鏈協議等技術突破:8月3日，中共北京市委辦公廳、北京市人民政府辦公廳向各區委、區政府、市委各部委辦、市各國家機關、各國有企業、各人民團體以及各高等院校印發《北京市關于加快建設全球數字經濟標桿城市的實施方案》通知，通知指出，要超前布局區塊鏈，圍繞區塊鏈高性能、安全性、隱私保護、可擴展性等方向，加快共識機制、分布式存儲、跨鏈協議、智能合約等技術突破，實現大規模區塊鏈算法性能關鍵技術突破，以及通過匯聚激活超大規模的數據要素資產，率先建設數據原生的城市基礎設施，集中建設開放互聯的國際數據樞紐等來打造全球領先的數字經濟新體系。（北京市人民政府官網）[2021/8/3 1:31:22]

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 | 東軟集團CEO劉積仁：已在食藥安全、醫療、保險等行業推動區塊鏈的應用:11月1日，東軟集團（600718）董事長兼CEO劉積仁在第21屆東軟解決方案論壇上表示，隨著人工智能、大數據、物聯網、區塊鏈等新技術的深度融入，軟件的定義變得更加豐富、變得更有溫度，深入到各行各業和人們的日常生活，不斷改變和創造著新的商業和生活方式。東軟集團在區塊鏈技術領域提前布局，通過以應用場景為驅動的技術路線，在多機構共識機制、加密算法、數據存儲和使用安全、區塊鏈性能、智能合約等關鍵技術方面實現了突破，并積極推進區塊鏈技術落地，已成功在食藥安全、醫療、保險、金融、慈善等多個行業得到應用推廣。[2019/11/1]

數字簽名如同指紋一樣獨一無二。怎么做呢？

聲音 | CoBo神魚：如果令區塊鏈應用快速落地、迭代，POS算法是更好的選擇:神魚表示，POS算法中用戶天然具備投票權利，有助于社區快速迭代。如果讓區塊鏈應用快速迭代，在現代社會落地，POS算法是更好的選擇。[2019/4/24]

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。

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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