区块链 - 加密

背景

上个章节我们简要介绍了挖矿的机制，其中提到了区块链对所有人都是开放的：即任何人都可以发布一个交易。那么，我们怎么保证发布交易的安全性呢？今天我们就深入探讨一下加密。

非对称加密

非对称加密是使用公钥/私钥对中的公钥来加密明文，然后使用对应的私钥来解密密文的过程。非对称加密依赖于非对称加密，也称为公钥加密。发送者使用接收者的公钥创建密文，然后接收者使用接收者的私钥解密密文。 只有知道私钥的人员才能解密密文。

一般来说其具体流程为：

• 通信双方生成两把密钥（公钥和私钥）。公钥是公开的，任何人都可以获得，私钥则是保密的。
• 甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。
• 乙方得到加密后的信息，用私钥解密。

非对称加密还可以“反着用”，即发送方由私钥进行加密，而接收方使用公钥将其解密，从而验证信息是否真正由发送方发出。比特币则属于这种情况。其具体流程为：

• 通信双方生成两把密钥（公钥和私钥）。
• 甲方使用私钥加密，并且发送信息和公钥。
• 乙方得到信息以后，使用公钥解密，从而验证信息是否由发送方发出。

非对称加密最著名的算法就是RSA算法，具体细节可以参看wiki。需要说明的是，非对称加密，包括RSA算法并不是加密货币独有的，它还广泛应用于各个场景。

加密货币

我们首先来看几个概念：

• 私钥：可以理解为一个随机数，是事实上资产的非公开地址。
• 公钥：由私钥生成，可以公开用于收发比特币。公钥不能反推私钥。
• 地址：由公钥生成。地址不能反推公钥。

在实际应用中，比特币交易信息由私钥进行加密，同时也广播其公钥。注意，在这里私钥只参与加密，并不参与广播。接收方使用公钥进行解密，并且验证信息是否由发送方发出。

相信你也看到，私钥至关重要。事实上，区块链只认私钥。对于具体是哪个自然人拥有这个私钥，区块链完全不知道。有些钱包应用可能会录入个人信息，比如身份证，银行账号等，但那是另外的话题了。就区块链本身而言，私钥意味着一切，务必要妥善保管。

钱包

钱包允许您发送、接收、查看和使用加密货币。钱包也是你的密钥（私钥和公钥）所在的地方，让你可以安全地访问你拥有的任何加密货币。需要说明的是，严格意义上来说，你并不需要一个钱包应用收发比特币，因为区块链本身就是开放的。但是钱包应用会让此过程更加方便。

不同类型的钱包包括：简单的托管钱包，一个平台为你保管你的私钥，以及非托管钱包，你在没有第三方参与的情况下控制你的私钥。钱包还可以分为热钱包和冷钱包。热钱包即私钥存储是接通互联网的，而冷钱包私钥存储不接入互联网。一般来说，相对较小额的加密货币使用热钱包，更加方便， 而大额加密货币则建议使用冷钱包，更加安全。

小结

比特币交易信息在区块链上使用非对称加密通信，公钥是公开的，用以收发比特币，私钥则是私密的。钱包应用允许你使用加密货币，包括托管和非托管，以及热钱包和冷钱包，各自有对应的应用场景。在比特币的世界里，私钥意味着一切，必须绝对安全。