區(qū)塊鏈的核心加密技術(shù)是什么

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區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)，數(shù)字加密技術(shù)是關(guān)鍵。一旦加密方法遭到破解，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)安全將受到挑戰(zhàn)，區(qū)塊鏈的不可篡改性將不復(fù)存在。加密算法分為對稱加密算法和非對稱加密算法，區(qū)塊鏈中主要應(yīng)用非對稱加密算法，非對稱加密算法中公鑰密碼體制根據(jù)其所依據(jù)的難題一般分為三類：大整數(shù)分解問題類、離散對數(shù)問題類、橢圓曲線類。

加密算法一般分為對稱加密和非對稱加密，非對稱加密指為滿足安全性需求和所有權(quán)驗(yàn)證需求而集成到區(qū)塊鏈中的加密技術(shù)。非對稱加密通常在加密和解密過程中使用兩個非對稱的密碼，分別稱為公鑰和私鑰。

非對稱密鑰對具有兩個特點(diǎn)：一是用其中一個密鑰(公鑰或私鑰)加密信息后，只有另一個對應(yīng)的密鑰才能解開。二是公鑰可向其他人公開，私鑰則保密，其他人無法通過該公鑰推算出相應(yīng)的私鑰。

非對稱加密一般劃分為三類主要方式：大整數(shù)分解問題類、離散對數(shù)問題類、橢圓曲線類。大整數(shù)分解問題類指用兩個較大的質(zhì)數(shù)的乘積作為加密數(shù)，由于質(zhì)數(shù)的出現(xiàn)具有不規(guī)律性，尋找破解只能通過不斷的試算。離散對數(shù)問題類指的是基于離散對數(shù)的難解性，利用強(qiáng)的單向散列函數(shù)的一種非對稱分布式加密算法。橢圓曲線類指利用平面橢圓曲線來計算成組非對稱特殊值，比特幣就使用此類加密算法。

非對稱加密技術(shù)在區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景主要包括信息加密、數(shù)字簽名和登錄認(rèn)證等。

（1）信息加密場景主要是由信息發(fā)送者(記為A)使用接受者(記為B)的公鑰對信息加密后再發(fā)送給B，B利用自己的私鑰對信息解密。比特幣交易的加密即屬于此場景。

（2）數(shù)字簽名場景則是由發(fā)送者A 采用自己的私鑰加密信息后發(fā)送給B，B使用A 的公鑰對信息解密、從而可確保信息是由A發(fā)送的。

（3）登錄認(rèn)證場景則是由客戶端使用私鑰加密登錄信息后發(fā)送給服務(wù)器，后者接收后采用該客戶端的公鑰解密并認(rèn)證登錄信息.

注意上述三種場景加密的不同之處：

信息加密是公鑰加密，私鑰解密，確保信息的安全性；數(shù)字簽名是私鑰加密公鑰解密，確保數(shù)字簽名的歸屬性；登錄認(rèn)證私鑰加密，公鑰解密。

以比特幣系統(tǒng)為例，其非對稱加密機(jī)制如圖1所示: 比特幣系統(tǒng)一般通過調(diào)用操作系統(tǒng)底層的隨機(jī)數(shù)生成器來生成256 位隨機(jī)數(shù)作為私鑰。比特幣私鑰的總量大，極難通過遍歷全部私鑰空間來獲得存有比特幣的私鑰，因而密碼學(xué)是安全的。為便于識別，256 位二進(jìn)制形式的比特幣私鑰將通過SHA256哈希算法和Base58 轉(zhuǎn)換，形成50個字符長度易識別和書寫私鑰提供給用戶。比特幣的公鑰是由私鑰首先經(jīng)過Secp256k1橢圓曲線算法生成65 字節(jié)長度的隨機(jī)數(shù)。該公鑰可用于產(chǎn)生比特幣交易時使用的地址，其生成過程是首先將公鑰進(jìn)行SHA256和RIPEMD160雙哈希運(yùn)算生成20字節(jié)長度的摘要結(jié)果(即Hash260的結(jié)果)，再經(jīng)過SHA256 哈希算法和Base58轉(zhuǎn)換形成33字符長度的比特幣地址。

公鑰生成過程是不可逆的，即不能通過公鑰反推出私鑰。比特幣的公鑰和私鑰通常保存在比特幣錢包文件，其中私鑰最為重要。丟失私鑰就意味著丟失了對應(yīng)地址的全部比特幣資產(chǎn)。現(xiàn)有的比特幣和區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求已經(jīng)衍生出多私鑰加密技術(shù)，以滿足多重簽名等更為靈活和復(fù)雜的場景。

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