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比特币以太坊等区块链技术入门—密码学

谈到区块链或分布式帐本技术,你可能很常听到一个词汇——密码学。通过密码学技术,数字资产会有甚么变化?其中,又有那些关键技术和应用?我们将通过今天的文章跟大家进行简单的说文解字,让大家了解几个常听到的名词(金钥、公钥、私钥、安全散列算法等)与相互间的关联。

在密码学的领域中,主要分为对称性加密及非对称性加密。对称式加密(Symmetric Encryption),即加解密所使用之金钥(key)为同样的金钥(key)。当任两方欲传递讯息时,需协作出一金钥(key)用来加解密,如此讯息方可正确传达;而非对称式加密(Asymmetric Encryption),即加解密时所使用的金钥(key)是各用一个金钥,又称为密钥对,亦即平常听到之公钥与私钥。顾名思义,公钥是可相对公开分享出去的资讯,私钥则是要妥善保管仅能自己知道。
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区块链技术入门——密码学

其中,私钥是通过SHA(Secured Hash Algorithm,安全散列算法的简写)随机输出256个位元。其功能在于用来证明资产的所有权,通过合法之所有权亦能对资产进行移转,移转过程也就涉及数字签章的概念(在此数字签章主要是用来签章和验章之用)另外,公钥是经私钥由椭圆曲线计算而生,亦即先决定私钥,方产生对应之公钥。至于公钥是无法逆推得到私钥。所以,公钥的角色在于交易过程中去验证该签章是否为公钥所对应之私钥发起的,此过程即为身,分认证。

上一段提到的安全散列算法(Secure Hash Algorithm,SHA),常见的有SHA1、SHA2(其中还有SHA224、SHA256,此些算法基本架构一致,差异在于程序运行时的循环执行次数或是经此算法转换后字串之长度)等。其要点在于有可压缩、容易计算、具抗修改性、抗碰撞性等特点。其中,可压缩是指任何任意长度之数据,其SHA256值长度都是固定的;容易计算系指,任一数据,欲计算出SHA256值都相当容易便利;具抗修改性为当对原本之数据进行任何微幅改动,该微幅改动后所得到之SHA256值都会有很大区别。最后要说明的是抗碰撞性,也就是如果想找到一组数据,具有相同SHA256值的假冒数列,会是非常困难的。

综上所述,通过既有相关技术的重组与重新设计包装(Redesign),在数字资产的领域中能提升有关环节的可靠性与信任度。正由于不论是规范人类行为互动的社会通念、普世价值、律法框架抑或是程序编码,其共同联集与核心均存有对于在安全、可靠及信任度等面向的高度需求。而密码学、区块链或分布式帐本技术的出现乃大势所趋。近日脸书与Visa、MaterCard、PayPal、Uber更推出了数字货币Libra。此些西方科技巨头会再度掌握优势与趋势吗?仍然相当值得我们观注。

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