SHA:不懂点技术，你凭什么能在币圈挣钱——比特币底层密码学

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。

Binance International最大质押地址将6940万美元ETH转入信标链:5月26日消息，据Arkham监测，2小时前，Binance International最大质押地址再次收到价值6940万美元ETH，并全部转入信标链上。该地址自开始使用以来，总共质押价值12.9亿美元ETH，是过去一个月的第三大质押者。[2023/5/26 9:44:11]

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？

加密借贷平台Celsius资产拍卖日期已确定，投标截止日期为10月18日:10月4日消息，根据周一提交给纽约南区美国破产法院的文件，加密借贷平台Celsius已确定其资产拍卖日期，投标截止日期为北京时间10月18日4:00，如有必要，拍卖会在北京时间10月20日22:00进行，销售截止日期为北京时间10月26日4:00。文件称，将于北京时间11月1日23:00在美国首席破产法官Martin Glenn面前通过Zoom举行出售听证会，并补充说预计会有大量参与者。[2022/10/4 18:39:01]

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。

Solana漏洞事件受影响独立钱包数量已超9000个:金色财经报道，据Dune Analytics数据显示， Solana漏洞事件受影响的独立钱包数量已超9000个，截至本文撰写达到9214个，包含SOL、USD、BTC、ETH和mSOL在内的受影响资产总规模达到4,088,068美元。据此前消息，Solana因漏洞导致恶意行为者从 Solana 的多个钱包中盗取资金。[2022/8/3 2:57:00]

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。

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。

俄罗斯与加密货币相关的刑事案件增加 40%:金色财经报道，一项新的研究表明，俄罗斯的法院正在审理越来越多的有关加密资产的案件。其中大约三分之二是根据该国刑法的规定启动的，但民事案件也占很大比例。2021 年俄罗斯涉及加密货币的刑事案件接近 1,000 起去年，与加密货币、数字资产交换和铸币相关的诉讼在俄罗斯大幅增加，总数达到 1,531 起。与此同时，研究人员透露，与加密货币所有权相关的破产案件数量在 2021 年翻了一番。在这些诉讼中，俄罗斯司法机构将加密资产视为财产，双方必须提供证明他们拥有加密货币的文件。（news.bitcoin）[2022/6/13 4:21:20]

SHA256(SHA256(BlockHeader))

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？

我会持续分享和区块链相关的干货，还会有一些投资建议和挖矿技巧，让小白也能看得懂。想上车的小伙伴们请多多关注、评论、点赞、转发，非常非常感谢！

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