区块链知识储备-哈希算法和数字签名

Posted 2021-04-30 DaMing

区块链科普第2篇

本文白话两个概念：哈希算法和数字签名。

哈希算法

什么是哈希算法？

哈希算法就是将任何数据文件通过hash变换为一个固定长度相对较短的数据。

给个直观展示

我输了一段乱七八糟的一段文字，使用不同的哈希算法，得到"结果"，这个"结果"是叫做哈希值。

它有什么特点呢？

这个值的长度是固定长度，计算机文件在计算机存储都是从0和1构成，一个文件可能就有无数个0和1构成，使用哈希算法后，大大缩短了长度。

这个值是独一无二的，哪怕你修改一个字符，这个值就会变成另外一串东西。

不可逆推，你看到这么一串乱七八糟的玩意，有办法推出原文么。

计算快，无论文件多大，哪怕是个10多G的电影，你眨下眼，就给算出来了。

仔细的同学，刚才会从上面的图看到md5、sha1这些玩意，这些就是哈希算法，算法的精妙在于这个值对于不同的数据还是不一样的，如果不同的数据生成的hash值一样，就是有名的"hash碰撞"，不过这种概率极低，作为入门,先不做介绍。

数字签名

在  我们举了个非对称加密的例子， 小明给小红写信，内容虽然加密了，但是小红怎么知道小明写的，而不是小王、小李写的。这时候数据签名就派上用场了。

数字签名是什么？

简单言之，只有信息发送者才能产生的字符串，也是一串乱七八糟的东西：比如 WTU3Y3BxelY2YXR

数字签名是怎么产生的？

1.哈希密文，得到一个哈希值 

2.然后用发送者的私钥加密这个哈希值

那具体怎么验证呢？

我还是举个例子，小明准备给小红发信息"周天出去约会呀?",但没法明发，小红老妈看小红很紧。

1.防止小红老妈看破信息，小明先用非对称加密：用小红的公钥对密文"周天出去约会呀"加密得到加密信息"ABC"。

2.小明想怎么证明是小明自己发的呢，而不是我的情敌小王发的，数字签名登场，首先小明把密文"周天出去约会呀"哈希得到一个哈希值："666",然后在用自己的私钥加密这个哈希值："666"，得到数字签名："DEF"

3.小明把加密信息"ABC"和数字签名"DEF"就发给小红了

4.小红接到这两个信息后，先用自己的私钥解密加密信息"ABC"得到"周天出去约会呀"的信息

5.小红用哈希算法对加密信息"周天出去约会呀"进行哈希，得出哈希值"666",那么谁是"666"呢？然后小红用小王的公钥解密数字签名"DEF",得到解密结果"777"，哦，不是小王，然后用小明的公钥解密数字签名"DEF"，得到是"666"，喔，是小明约我，^ ^。

敲黑板

公钥和私钥互为加解密工具，可以“公钥加密，私钥解密”，也可以“私钥加密、公钥解密”，无法"公钥加密，原公钥解密"、"私钥加密，原私钥解密"。

为什么不用私钥加密原文？因为如果用私钥加密，那就只能使用公钥解密，而公钥都是公开的，这样就使加密失去意义。数字签名用私钥加密的是密文的哈希值，解密后也只是哈希值，作为校验身份挺好用的。

哈哈，所以说再次体现了私钥的重要性，自己发出的信息也无法抵赖，说谎都没法说。哈希函数和电子签名都是区块链的基本技术知识，如果有点理解不了，多看看文中那个例子，回味几遍。希望有所收获。

END

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