【猫说系列】密码学

【密码学】

1、对称加密           

2、非对称加密

3、DES                

4、分组密码

5、公钥密码学

6、Hash

7、MD5

8、RSA     密码体制

9、椭圆曲线签名算法

10、SHA256

11、数字签名

12、零知识证明

13、PKI体系

我们谈谈公钥密码学。

这关系到两件事情：

 1.如何秘密地发送信息给某人？

2.如何验证这信息的发送者是谁？

算法：

哈希算法

对称加密

非对称加密=公钥密码学=》椭圆曲线算法

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基本数学原理

       比特币的数学原理，主要涉及到两个方面，一是数字签名及不对称加密技术，二是数字指纹技术

1，数字签名机制

数字签名是现代计算机密码学的一个重要概念，比特币的数字签名是基于不对称加密算法来完成的，具体示例如下：假如小明想向小红发送一条信息，但是这条信息可能被小张监听到，于是他俩想到一个好办法，就是通过一套商量好的加密规则，将信息加密，这样即使小张监听到内容，由于他不知道加密规则，还是破译不了这条信息内容，这叫对称加密。

【对称加密场景】

       但是对称加密有个明显缺点是，小明需要把加密规则告知小红，小张要是能截取到加密规则，那以后小明和小红的信息交流就可以被破解，并且小张也可以假冒小明向小红发送假冒信息，因此我们需要另一套通讯规则来避免这种情况。

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       非对称加密可以有效解决上述问题。首先，小明需要一对公钥和私钥，公钥和私钥是成对存在的，公钥由私钥通过一个不可逆的数学公式生成，公钥和私钥遵循以下规则：

1，用公钥加密的信息，可以用私钥解密，但反过来不可以；

2，用私钥签名的信息，可以用公钥验证，即验证签名；

       有了上述规则我们就可以设计如下的信息交互场景：

      使用私钥签名、公钥验证场景

       我们从上图可以看出，在这种情况下，整个系统没有人可以假冒小明发信息，因为只有小明知道自己的秘钥，这种设计可以有效保证发信人的不被恶意伪冒。

        当然，这套机制也可以进行加密的信息传输：

公钥加密、私钥解密示例

比特币使用的是椭圆曲线数字签名算法（SECP256K1），该算法可以很大程度保证该交易过程不被破解，我们在平时使用时完全不必担心。比特币钱包地址的生成也是基于该算法，首先由随机字符串产生一个秘钥，再通过秘钥使用算法产生公钥，该公钥经过一定变换生成比特币钱包地址，也就是说，我们只要知道随机种子或者秘钥，就可以推算出钱包的地址，但该过程不可逆，因此保护好自己的秘钥非常重要。