综述
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密码学
区块链底层安全机制的保障。
概览
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加密算法 / 解密算法（对称加密、非对称加密）
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数字签名
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哈希（散列函数）
科尔霍夫原则
对于一个密码学系统，应当仅有密钥是保密的，其余算法和一切参数都应该是公开的。
并不一定要数学上完全不可破解，只要在现实中不可能破解即可。
对称加密
概念：加解密时使用相同的密钥
古典密码学 - 凯撒密码：单表代换
凯撒密码加密时，会将明文中的每个字母、都按其在字母表中的顺序往后（或往前）循环移动固定数目
现代对称加密算法
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分组密码：DES / AES
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流密码：伪随机数生成器（PRG）
优点：效率高
缺点：双方必须事先共享密钥
非对称加密
概念：加解密使用的密钥不同。分为公钥（对外公开）和私钥（只有自己知道）
缺点：效率较低。
传统使用方式：通过非对称交换密钥，再用对称加密通信。
椭圆曲线 ECC
因为并不是在每个群上的离散对数都是难解的，但是在某些椭圆曲线群上难解，因为一个群对应一组 abcde 参数
比特币选取的曲线是 secp256k1
加解密
a 给 b 传消息。a 用 b 的公钥加密完消息，b 用自己的私钥解密
在没有私钥的情况下，其他人无法获取到明文相关信息
数字签名
a 想证明某个消息是自己发的。
a 用自己的私钥签名，其他人可以用 a 的公钥验证签名有效性
在没有私钥的情况下，无法伪造签名
ECDSA：基于椭圆曲线的数字签名算法
消息摘要
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把无穷空间内的消息映射到有限空间内的摘要（哈希）
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H(M) = x
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碰撞：不同的内容可能会被哈希成相同的结果
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确定性算法：无论哈希多少次，或者换设备换时间进行哈希，得到的结果都是一样的
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消息一旦改变，摘要也会改变
哈希算法性质
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不可逆（单向性）：拿到哈希值的人，无法知道原始明文是什么
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抗碰撞：无法找到两个摘要相同的不同消息（计算意义上不可能）
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确定性
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混淆性
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不可预测性
钱包地址
每个地址实际上对应了一对公私钥对
随机出一个私钥 -> 用私钥产生公钥 -> 把公钥进行一些乱七八糟的转换 -> 得到地址
私钥是证明你拥有该账户的唯一方式。一旦私钥泄露，该账户将被别人拥有
交易
实际上实现了一个数字签名的过程（用私钥对其进行签名）
每个交易就是一条 message。先对 message 进行哈希，再对它进行签名
靠哈希算法性质维护最长链，防止攻击
每一个块的头部，都包含了上一个区块的哈希（链式结构）
想要修改之前区块中的某个内容，从那个块开始的、所有后面的块都要进行修改，哈希值也会完全不同
枚举哈希很难，所以很难对抗全网算力计算出新的链
默克尔树
基于哈希的树状结构。依靠哈希来快速确认某个值是否在一个集合中。
常用于区块存储交易、发行白名单确认等场景。
原理
l1、l2、l3、l4 分别进行哈希。l1 和 l2 哈希后的结果再一起进行哈希，得到 hash0；l3 和 l4 哈希后的结果再一起进行哈希，得到 hash1。最后 hash0 和 hash1 再次进行哈希，得到最终值
同样是只要 l1、l2、l3、l4 其中有一个产生了变化，整个哈希后的值都会变
如何验证是不是在一个集合
假设要验证 l1，那么只要得到 l2 哈希后的值，以及 hash1，然后和 l1 一起验算，看最后得到的哈希值正不正确