身为一名程序员,是时候展示一波技术了。接下来的一段时间,我会用通熟易懂的方式讲解比特币的底层技术,让技术小白也可以看懂各种白皮书。
谈到虚拟数字货币就一定绕不开密码学,所以今天就给大家先讲解一下比特币相关的密码学。
在比特币白皮书里,两个最常用的密码学概念是哈希函数和公钥私钥。
哈希函数
传统的哈希函数就是将任意长度的数据映射到有限长度的域上,通俗的解释就是对一串数据M进行变换,输出成另一串固定长度的数据h,即h=H(M)。
除了数据h可以作为数据M的指纹外,在密码学中,哈希函数还有别的性质:
给定数据M很容易计算出数据h,但是给定数据h不能很方便的得到数据M,唯一的方法就是遍历数据M所有的可能。
美国7月非农就业人数增加18.7万人 低于市场预期:金色财经报道,美国7月非农就业人数增加18.7万人,为2020年12月以来最小增幅,预估为增加20万人,前值为增加20.9万人。[2023/8/4 16:19:20]
很难找到两个数据,它们的哈希值是一样的。尽管很难,这样的两个数据还是存在的,因为哈希算法的本质是对数据的有损压缩。
从数学上讲,大家可以认为哈希函数是一个复杂的函数。
举个例子
h=2M是一个函数,但是不是一个好的哈希函数呢?
因为给定一个h,我们可以非常容易地反向猜到M,那就不是一个好的哈希函数。
哈希函数的目的是,给定一个h,我没法容易地找到H的逆函数,进而通过这个逆函数找到M。
美联储公布加息与鲍威尔新闻发布会期间,BTC和ETH先涨后跌:金色财经报道,在今天的美联储公布加息75个基点与随后的鲍威尔新闻发布会,鲍威尔表示,现在考虑暂停加息还为时过早,自上次会议以来的数据表明,最终利率水平将高于此前预期。在此时间段,BTC和ETH先涨后跌。
在美联储公布加息75个基点,符合市场预期时,BTC最高涨至20790美元附近,ETH最高涨至1621美元附近。
截至本文发稿时,BTC现报20137美元,24小时跌幅1.51%,ETH现报1509美元,24小时跌幅4.11%。行情波动较大,请做好风险控制。[2022/11/3 12:11:04]
我只能通过暴力穷举所有的M,然后看H(M)是不是等于h,从而找到答案,这样才是一个好的哈希函数。
币安将于11月推出云挖矿业务:10月18日消息,币安将于11月正式推出云挖矿服务。
此前消息,10月14日,Binanc矿池推出5亿美元的比特币矿工贷款项目(Miner Lending Project),旨在为全球公共和私人比特币挖矿和数字资产基础设施公司提供安全的债务融资服务。(CoinDesk)[2022/10/18 17:30:18]
比特币使用的哈希算法采用双重SHA256算法,这是因为SHA1在2017年被birthdaycollisionattack攻破,而SHA2被攻破也只是时间问题,而采取双重哈希算法可以有效抵御birthdaycollisionattack。
SHA256(SHA256(BlockHeader))
港股上市直播平台映客计划更名为映宇宙:6月15日消息,港股上市直播平台映客(HK:03700)在港交所公告中披露,公司董事会建议将中英文名称由Inke Limited 映客互娱有限公司分别更改为Inkeverse Group Limited 映宇宙集团有限公司。更改公司名称须经股东在股东周年大会上通过特别决议,并获得开曼群岛公司注册处的批准后,方可做实。董事会认为,更改公司名称可使公司具有更适当的企业定位及形象,以更好地反映集团目前的业务发展及其未来发展方向。
此前消息,映客将推出 NFT 产品和数字藏品,上线独立虚拟 APP。[2022/6/15 4:27:20]
公私钥机制
给定一个加密算法,每个个体都可以任意的产生一组公钥和私钥,通常是256bit或者512bit的字符串。
大概长成下面这个样子:
0010110100010010010110110100010010010110110100010010010110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110110100010010011110
大家可以认为公钥和私钥,一个是锁,一个是钥匙,两者一一对应。
非对称加密算法:
乙方生成两把密钥,公钥,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
举个例子
小明和小红,小明想给小红写封情书,但是他不想让外人知道情书的内容。
我们假设小明情书的内容是“我爱你”,小明第一步用小红的公钥对其进行加密。
公钥是所有人都知道的,所以小明也同样知道小红的公钥。
我们假设小红的公钥就是她的手机号:“138xxxxxxxx”。
加密过程涉及到加密函数Enc。这个函数用实际情书内容"我爱你"和小红的公钥"138xxxxxxxx"作为输入,得到一个输出,叫做data_enc。
data_enc=Enc(“我爱你",小红的公钥)
我们假设Enc函数是将两个字符串合并后,将奇数字和偶数字对调,我们得到如下:
合并:“我爱你138xxxxxxxx”奇偶对调:"爱我1你83xxxxxxxx"
小明将加密后的字符串,也就是”爱我1你83xxxxxxxx"发给小红。小红收到信息后,她需要用自己的私钥以及解密函数Dec,对这条信息进行解密。
data=Dec(“爱我1你83xxxxxxxx'',小红的私钥)
为了方便,我们假设小红的私钥也是”138xxxxxxxx“,解密函数的功能是,将输入的字符串的奇偶数对调,然后从字符串后面删除小红的私钥。
奇偶对调:”我爱你138xxxxxxxx“字符串删除(”138xxxxxxxx“):"我爱你"
这样一来,小红就知道,小明发过来的原字符串是"我爱你"。
当然实际工程中,加密和解密函数都是非常的复杂函数,但基本原理是一模一样的,对于理解完全没有问题。
预告:后面会介绍数字货币是如何产生的?
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