比特币技术特性之去中心化-非对称加密技术

Posted 2021-04-25 圳链科技

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去中心化

比特币的去中心化表现在两个方面：一个是区块的产生，另一个是区块的储存。

    

“区块”在比特币世界里面指的是记载比特币转账数据的一个数据簿。

 

区块的产生

 

它是由“矿机”通过运算比特币加密算法SHA256挖掘出来，新区块产生会伴随一些比特币作为奖励。它将比特币转账信息写入其中，然后这些区块会由“节点”储存。

 

比特币区块的产生是随机的，低门槛的。目前来看，任何可以运算比特币加密算法SHA256的电子器件均可以参与挖矿（挖掘区块）的行为。

 

指定的一台机器可以被某个主体控制，而共识算法的选择结果则很难被某个主体控制，但并不是绝对不能被控制。

 

当一个人掌握的计算能力超过整个比特币网络的51%，理论上他是可以改变区块数据的。

 

但是当一个人他拥有了51%的计算能力， 这时的作恶可能会毁掉整个网络的信誉。最大受害者也是他自己，他便没有动力去进行作恶。

 

区块的储存

    

节点不需要任何的身份验证机制，任何人只需要遵守同样的协议，即可获取全部区块链上的数据，并且参与到区块链的数据维护中。

 

因为节点的门槛低，任何机构或者个人均可以作为节点。所以比特币网络的数据被某个节点控制的难度极大。这使得比特币的转账数据不会被单个机构或者组织篡改。

 

一旦发现有的节点数据造假，其他节点通过对账便会很轻松的发觉并认定其数据无效。

 

这个机制大大的增加了比特币数据的安全。

非对称加密

问题的产生

假设有甲乙两个人。其中甲欠乙 1块钱，那么在一个虚拟的网络空间中，甲、乙在还钱过程中会出现哪些问题呢？

 

第一：当乙收到1块钱的时候，甲该怎么证明这1块是甲还的呢？

 

第二：倘若甲已经还给乙 1块钱，但是乙却说甲并未还给他。那么甲又该怎么证明这1块钱确实还给了乙呢？

 

这时候就可以使用非对称加密技术。

 

对称加密

对称加密的同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密

非对称加密

非对称加密是指加密和解密用到的公钥和私钥是不同的。

 

非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥和私有密钥，也就是我们大家都口中的公钥和私钥。

 

公钥与私钥是一对，私钥可推出公钥而反之不能。如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。如果用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。

 

回到刚才的问题上来，那非对称加密算法又是如何解决甲乙还钱问题呢？

 

甲生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开，私钥不公开。

 

乙也生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开，私钥不公开。

 

甲用乙的公钥对这一块钱，进行加密后再发送给乙，为了证明消息是自己发送的甲也会用自己的私钥对这一块钱进行加密。

 

这时拿到甲公钥的乙可以通过甲的公钥来验证这一块钱确实是甲发的。当然拥有甲公钥的其他人也可以证明这一块钱确实是甲发送的。

 

乙再用对应的私钥对加密后的信息进行解密。只要能解密成功就能说明，该一块钱乙确实收到了。