区块链：对称加密和非对称加密

Posted 2021-04-25 码农视角

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今天我们聊一下加密的一些概念。加密是区块链的基础知识之一，不过，在了解加密前，先忽略你所了解的区块链的所有概念。

加密分为对称加密和非对称加密，生活中我们都会遇见。

一

对称加密

对称加密是最常见的一个方法，对称加密指的是解密是加密的逆过程，只要知道加密算法和加密因子，就可以破解密码了。

比如，英文就可以认为是中文的密码，当我说 我爱你 时，我可以说 “I Love you "。所有懂得这个对应关系的，都会快速解密。

中英文之间的对应关系是公开的，大家都可以换算，如果我不想让别人知道呢？

那么我就可以用每一个字母的下一个字母来代替，这样大家是看不懂“J MPWF ZPV”了，当我们把每个字母后退一个后，又变成了“I LOVE YOU”。

所以，对于对称加密来说，解密就是加密逆过程。

我只要知道了你的加密方法，我就可以根据密文推算出你的原文来。

这个方法人类很久前就用了，最有名的肯定是凯撒密码。

这个方法最大的问题是，如果你用同样的方法加密，这样我只要猜出了你的加密算法，我就破解了你所有的密文。

所以，对称加密需要经常换加密算法（或者加密因子），同时又要把加密算法（加密因子）通知需要解密的人。

这样问题来了，因为这个通知过程非常不安全。

对于安全人员来说，我只要去截获你的加密算法就好了。反正如果你的加密算法不传播出去，你传播再多密文也没有意义。

那么有没有什么方法，我可以大胆的，公开的传播密文（加密后的文字）以及加密算法呢？

有的，聪明的人类发明了非对称加密。

二

非对称加密

非对称加密，也就是解密并不是加密的逆过程。

如果加密是A的话，那么解密就（必须）是B。同时，如果加密是B的话，解密就必须是A。这其中，我们选A作为我的私钥，私密保持，不告诉任何人，而B作为公钥，大肆宣传，让全世界都知道。

而A永远不等于B。

在这种情况下，你要如何传递一个信息呢？

比如，你是美国的情报员甲，你要传递一个信息给远在德国的间谍乙。如何做呢？

很简单，你只需要用乙的公钥加密你的信息，然后大肆发送就可以了。任何人都可以看到这个信息，不过，只有拥有的乙的私钥的人，才可以看懂这个信息：希特勒是个魂淡。

是不是很简单？如果乙要回复甲的信息也很简单，乙只要用甲的公钥加密，然后大肆发送就可以了，反正除了你谁都看不懂：美国也是魂淡。

三

助记词和助记码

公钥你不需要记忆，这个是会大肆宣传的，肯定会有机构来登记所有人的公钥，就像YAHOO曾经做过的那样。

那么私钥应该如何处理呢？私钥太重要了，只要获得了私钥，就获得了所有你的信息。

目前保护私钥还是用的很传统的方法，也就是对称加密。

方法1：助记词，用一串容易记忆的字符串（Man Always Remember Love Because Of Romance Only），用对称加密方法对私钥进行加密，这样你只要记住助记词，就记住了打开私钥的方法。

什么？你记不住？那么这个助记词就很无奈了，毕竟人家叫助记词呀。

那就方法2:密码，用你的生日，你女朋友的生日做为密码，用对称加密的方法对私钥进行加密。只要你记住你的生日或者你女朋友的生日就好了。

所以，助记词或者密码，是用来管理你的私钥的，并不是私钥的一部分。

那有没有其他的方法呢？有。

比如用笔，记下你的私钥，然后保存到保险箱里。

又比如把它刻在石头上，然后把石头放在保险箱里。

四

区块链

区块链就是一些区块， 那么区块为什么属于你？

而所谓的钱包就是帮你管理私钥的工具。

五

小贴士

破解这个私钥(AES256)有多难呢？用数字来说话吧，这个复杂的是2^256。

3×10^23等于宇宙中恒星的数量，大于地球中沙子的数量。2^256>2^(10*25)>10^(3*25)=10^75>>>3×10^23

现在问题来了,假设你能够把每一粒沙子做出一个存储设备，存一个值。你只能存储3*10^23个不同的答案,而你没法全部试一遍,（只考虑存储）。如果是1秒钟尝试20亿亿次不同的组合。10^75/（20*10^8*10^8*86400*365）=10^58/86400/365/2>10^50年。

这么长时间远远大于太阳的寿命，6*10^9亿年。

六

如何破解私钥

那么，是不是私钥就不可破解呢？当然可以，这就要从私钥的保存上去下手了。

不管是助记词还是密码还是保险柜都是可以破解的。

还有诱惑，比如美女什么的，还是威胁，比如使劲打一顿。