比特币:区块链入门 | 比特币中的密码学：数字签名和转账基本原理_BitcoinBR

我们一步一步的讲，先以最简单的发电子邮件为例。

现在A向B发出一封email，这封邮件是加密的，根据之前的公钥加密原理也就是非对称加密原理，B是收email的，那么，A就拿着B的公钥加密这个email信息，B收到后用自己的私钥就可以解开这个email信息，知道里面的内容。

大家对这个非对称加密的流程已经比较熟悉了，这里面有一个问题，如果这个email的信息很重要，当然，不重要也不需要非对称加密了。我是说如果这个信息里面是关于钱的，最直接的说就是A在邮件里写了，“我欠了B十万块钱”，这时候这个email就有了一点点类似欠条的法律效用。

中欧班列“长安号”获跨境金融区块链服务平台首笔铁路运单融资:8月24日消息，中国银行陕西省分行办理了首笔110万元中欧班列“长安号”国际铁路联运提单项下融资业务。据了解，该笔业务是依托国家外汇管理局跨境金融区块链服务平台发起的首笔铁路运单融资业务，充分利用了平台运单和关单核验功能对企业资质和融资真实性进行验证，也是西安自贸港建设运营有限公司签发的中欧班列“长安号”第一份国际铁路联运提单。（陕西日报）[2021/8/24 22:33:38]

问题来了，欠条都需要有个签字签名手印等凭证，这个email有什么凭证呢？没有，只能说这个email是写给B的，因为是B的公钥加密的，也只有B能用自己的私钥解开看到，但是没有什么凭证说明是谁写的。

动态 | 瑞士区块链公司Trade.io因市场放缓而暂停加密交易:据FinanaceMagnates报道，瑞士区块链公司Trade.io因市场放缓而暂停加密交易。该公司表示此举是暂时的，并将在适当的条件下重新开始运作。[2019/10/22]

这个时候就需要一个东西，叫做数字签名，就像是现实世界的亲笔签名、按手印。

数字签名如同指纹一样独一无二。怎么做呢？

A发信息给B，用自己的私钥去加密这段信息，这时候B收到后，拿着A的公钥，去验证下是A发出的，这就是数字签名。

这时候结合之前的方法，A发出的时候用A自己的私钥对信息进行签名，然后用B的公钥进行加密，B收到后有B自己的私钥解密看到信息，又可以用A的公钥验证签名，整个流程就完成了。

声音 | 麦肯锡：区块链可使跨境支付每年节省约40亿美元:据证券时报消息，目前所有跨境支付服务主体均没有解决中心化控制以及支付交易时效慢的问题，于是，借助区块链技术创新数字货币成为了科技金融企业发力猛攻的要地。除了时下全球网络社交巨头Facebook发布了数字货币Libra以及创建了Calibra数字钱包并公开言明要实现跨境支付的快捷与便利这一服务目的外，全球最大的信用卡公司Visa也推出了Visa B2B Connect，进入企业对企业的跨境支付市场，同时Visa的直接竞争对手、国际第二大信用卡发卡企业万事达也创建了旗下数字货币BitCardTour。按照设想，这些数字货币都能与法定货币进行直接兑换，并采用点对点交易，从而提高跨境支付的时效和进一步降低支付成本。据麦肯锡测算，引入区块链技术与数字货币，每年可使跨境支付节省约40亿美元。[2019/7/25]

动态 | 《区块链司法存证应用白皮书》发布：区块链利于完善电子证据应用:据新华社消息，由最高人民法院信息中心指导，中国司法大数据研究院、中经天平等25家单位共同参与编写的《区块链司法存证应用白皮书》日前在京发布。白皮书显示，电子数据存证是潜在区块链技术重要应用落地领域。区块链技术具有防止篡改、事中留痕、事后审计、安全防护等特点，有利于提升电子证据的可信度和真实性。[2019/6/20]

用公钥加密就是上图，公钥密码的基本流程，用私钥加密就是下图，其实是一样的，只不过翻了过来，一个用公钥，一个用私钥。

而私钥加密相当于生成签名，而用公钥加密相当于验证签名。

公钥和私钥是成对出现的，有严谨的数学逻辑，用公钥加密的密文只能用与之对应的私钥进行解密；同样的，用私钥加密的密文需要与之对应的公钥进行解密。也就是说用某个公钥如果成功解密了密文，说明这个密文就是用和这个公钥对应的私钥加密得到的，而世界上掌握这个私钥的人只有一个，也就是这个私钥的主人。

讲到这里，你就知道了，比特币的交易信息传递，也是这样的。

以上摘自比特币的白皮书，相信各位读者第一次看到这图的时候，也是比较懵逼的状态，因为不理解非对称加密的话，理解这个图有一定困难。

从创始区块开始的转账都在这一个链条上，产生新的比特币的方法就是挖矿，也就是生成货币的过程。而每一个交易比特币的人，或者说转账，我转给你10个比特币，这个信息就是我的私钥对之数字签名，收到比特币的人拿我的公钥进行验证，就知道是我转的，而我转给你的信息就是我拿着你的公钥加密的，这个别人看得到对应的地址，别人也知道我这个地址转给你的地址，但是能使用这个地址上的比特币的只有拥有私钥的你一个人。地址对应的人具体是谁不知道，也就是公开透明的转账，但是又保护隐私的原理。

至于私钥推出公钥，公钥推出公钥哈希，公钥哈希推出地址，这个过程不是很难的东西，随意去网上搜索就可以知道。公钥私钥加密解密的过程在比特币网络上自动就完成了，你看到的就是比特币从一个地址转到另一个地址。

所以，整个密码学系列文章讲到这里就打通了整个知识链条，从隐藏法、移位替换法到维基尼亚加密法到恩尼格玛机，然后讲到非对称加密、哈希函数，以及利用哈希函数的挖矿原理，利用非对称加密的数字签名。比特币就是建构在这个密码学之树上的一个重要果实。

如果你认真读过这一个系列的文章，相信会超过很多人对密码学和比特币的认知，而如果能做到这一点，我的工作就没有白费，我也希望看到文章的你，当有朋友问你比特币是什么的时候，比特币怎么转账的时候甩出一句“你知道非对称加密法吗？你知道哈希函数的作用吗？我来给你讲讲吧”，当然，你也可以把我的系列文章发给朋友，先搞清楚基本原理，后面的都好理解。

作者：村头二旧

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