OK區(qū)塊鏈60講 | 第11集：區(qū)塊鏈中的密碼學（上）

www.kjdzwh.cn 2019-11-21 15:01

　　哈嘍大家好，寒冬長袍我是小K君。今天我們要講的內容是：“區(qū)塊鏈中的密碼學（上）”。

　　我們之前講過，區(qū)塊鏈的四大核心技術分別是密碼學，分布式賬本，共識機制，以及智能合約。而密碼學又是其中最重要的一部分，青島農(nóng)業(yè)大學教務信息網(wǎng)因為密碼學保?嗟號┮蕩笱Ы濤裥畔⑼?區(qū)塊鏈體系的安全，它可以說是區(qū)塊鏈的基石，其它技術正是以此為基礎，才搭建出區(qū)塊鏈這座高樓大廈。

　　區(qū)塊鏈主要應用的密碼學有兩個部分，一個是哈希算法，另一個是非對稱加密。而這節(jié)課，小K君主要講一下，區(qū)塊鏈密碼學中的“哈希算法”是什么？

　　簡單來說，哈希算法就是一種特殊的函數(shù)，不論我輸入多長的一串字符，只要通過這個函數(shù)，都可以得到一個固定長度的輸出值。就好比我們的身份證號碼一樣，無論你是北京人，還是上海人，每個人的身份證號碼都是18位而且全國唯一。

　　同理，哈希實際也是一種壓縮映射，它可以把任意長度的輸入變換成固定長度的輸出。永遠都是固定256比特的長度。這個得到的輸出值就叫做哈希值。

　　哈希算法有三個特點，分別是單向性，抗篡改和抗碰撞，它們賦予了區(qū)塊鏈不可篡改，匿名等特性，并保障了整個區(qū)塊鏈體系的安全。

　　先說第一個特點，單向性。所謂的單向性，就是指在哈希函數(shù)中，由輸入可以得到輸出，但通過輸出卻幾乎不可能反推回輸入。比如，我們輸入已知字符串A，得到哈希值是F(A)，但是我們通過這個哈希值F(A)，卻沒有辦法反推回來得到我們輸入的數(shù)據(jù)。

　　區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊的過程中，數(shù)據(jù)都會通過哈希算法進行加工，正是基于哈希算法的單向性，區(qū)塊鏈才有效保?了我們信息的安全性。

　　哈希算法的第二個特點是抗篡改能力。所謂的抗篡改能力就是指，對于任意一個輸入，哪怕是很小的改動，比如一個標點符號，蝙蝠俠阿甘之城冷槍其哈希值的變化也會非常大。

　　它的這個特性在區(qū)塊與區(qū)塊的連接中，就起到了關鍵性的作用。

　　區(qū)塊鏈的每一個區(qū)塊，都會以上一個區(qū)塊的哈希值作為標識，通過哈希算法再進行加工，這樣后面區(qū)塊不僅可以查找到前面的所有區(qū)塊，也可以驗證前面區(qū)塊數(shù)據(jù)有沒有被更改，除非有人能破解整條鏈上的所有哈希值，否則，數(shù)據(jù)一旦記錄在鏈上，就不可能被篡改。

　　哈希算法的第三個特點是抗碰撞能力。所謂碰撞，就是輸入兩個不同的數(shù)據(jù)，最后得到了一個相同的輸出結果，就跟我們逛街時候撞衫一樣。

　　而抗碰撞，就是對于大部分的輸入，另類寵物店加盟都能得到一個獨一無二的輸出。注意，這里只能說出現(xiàn)碰撞的概率極低，但不意味著不存在碰撞，因為現(xiàn)存的任何一種哈希算法在概率學上都是無法證明不會發(fā)生碰撞的。

　　哈希算法的第三個特點主要應用在區(qū)塊鏈的賬戶地址中，在區(qū)塊鏈的世界中，任何一筆交易或者賬戶的地址都是完全依托于哈希算法生成的，這樣做的目的就是保證交易或者賬戶地址在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的唯一性，無論我這筆轉賬轉了多少錢或轉給了多少個人，在區(qū)塊鏈這個大賬本中都是唯一的存在。

　　總的來說，哈希算法在區(qū)塊鏈技術中是最基礎的存在，它就像是我們體內的白細胞，不僅區(qū)塊鏈的每個部分都離不開它，帶著爸爸去留學演員表而且它還賦予了區(qū)塊鏈種種特點，保?著整個區(qū)塊鏈體系的安全。