密码学英文Cryptology，密码学的目的是用来混淆的技术，将正常的、可识别的信息转变为无法识别的信息。密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学，研究密码变化的客观规律，应用于编制密码以保守通信秘密的，称为编码学；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。密码学可在通信过程中保护来自任何第三方的信息，它是由两个希腊术语组成，Kryptos术语意为“隐藏”和Braphein，意为“书写”。与密码学相关的一些术语：加密（将普通文本转换为随机位序列）、密钥（需要一些信息来获取密码算法的信息）、解密（加密的逆过程，将随机位序列转换为明文）、密码（数学函数，即用于将明文转换为密文（随机位序列）的密码算法）。

密码学研究方向主要有偏应用（把现有的密码学算法应用到一个合适的地方，发挥到更大的作用）和偏理论（研究新的密码学算法，或者研究现有密码学算法的安全性，对现有密码学算法进行安全性、效率等改进），密码编码学和密码分析学。

在区块链应用的最重要问题之一就是区块链安全，区块链安全性建立在密码学和散列两个概念之上。

区块链中的密码学

在区块链中，密码学用于保护区块链网络中两个节点之间发生的交易，确保数据免遭未经授权访问。在区块链中有两个主要概念加密和散列，用于加密P2P网络中的消息，哈希用于保护区块链中的块信息和链接块。密码学主要侧重于保护参与者、交易的安全和防止双重支出。它有助于保护区块链网络中的不同交易，确保只有交易数据所针对的个人才能获取、读取和处理交易。

密码学在区块链中的作用

密码学在保持公共网络安全起着关键作用，可以适当维护区块链的完整性和安全性。区块链是基于不同的密码学概念开发的，密码学技术的发展促进了对区块链进一步发展。密码学在保持公共网络安全起着关键作用，因此适当维护区块链的完整性和安全性。

（1）在区块链中，密码学主要用于保护用户隐私和交易信息，保证数据的一致性。

（2）密码学的核心技术包括对称加密和非对称加密。

（3）非对称密码学使用数字签名进行验证，每笔记录到区块的交易都由发送方通过数字签名进行签名，确保数据不被破坏。

密码学类型

密码学有两种类型的密码学，分别是对称密钥密码术和非对称密钥加密。

1、对称密钥密码术：对称密钥加密方法适用于安全的网站连接或者数据加密，它着重于加密和解密的相似密钥，也是秘密密码术。唯一的问题是发送方和接收方以安全的方式交换密钥，流行的对称密钥加密系统是数据加密系统（DES）。加密算法利用密码中的密钥来加密数据，并且必须访问数据，委托密钥的人可以解密数据。对称密钥密码术的特征有：（1）被称为密钥密码术；（2）双方拥有相同的保密钥匙；（3）适用于批量加密；（4）需要更少的计算能力和具有更快的传输能力。

2、非对称密钥加密：非对称密钥加密方法在加密和解密过程中使用不同的密钥——使用公钥和私钥的方法。公钥方法可以帮助完全未知的各方在他们之间共享信息，利用电子邮件ID。私钥有助于解密消息，也有助于验证数字签名。公钥和私钥之间的数学关系是私钥不能从公钥推导出来，但是公钥可以从私钥推导出来。非对称密钥加密的特征有：（1）被称为公钥加密；（2）通常用于共享对称密码学的密钥；（3）需要很长时间的处理执行；（4）网站服务器的真实性有重要作用。

钱包和数字签名

区块链钱包是一种特殊的软件或者硬件设备，用于保存用户的交易信息和个人信息，保存私钥和维持交易余额。区块链钱包不包含实际货币，它只是一种通信工具，用于与其他用户进行通信以进行交易，真实的数据或货币存储在区块链中的块中。

数字签名是用户提供给接收方和网络中其他节点的证明，以证明它是网络中合法的节点，可以进行交易。在与区块链网络中的其他节点发起交易时，用户首先必须通过使用特殊算法将交易数据与用户的私钥相结合来创建唯一的数据签名，这个过程将保证节点的真实性和数据的完整性。

区块链中的密码学哈希函数

密码学最著名的用途之一是密码散列，散列使区块链中的不变性成为可能，密码散列中的加密不涉及任何密钥的使用。在交易被验证时，哈希算法将哈希加到块中，并将原始交易的新的唯一哈希添加到块中，哈希继续组合或生成新的哈希，但原始足迹任意可以访问。单个组合哈希称为根哈希，哈希函数有助于链块以及维护块内数据的完整性，块数据中的任何更改都会导致区块链中断。一些常用的散列函数是MD5和SHA-1。

加密哈希的属性：（1）对于特定的消息，散列函数不会改变；（2）数据的每一次很微小变化会导致哈希值发生重大变化；（3）无法从输出哈希函数中猜测输入值；（4）快速高效，因为其主要依赖于按位运算。

哈希函数在区块链中的优点：（1）较少交易的带宽；（2）防止数据块中的修改；（3）更容易验证交易。

区块链是对所有人公开的，因此保护区块链中的数据并保护用户数据免受恶意攻击非常重要，这些任务可以通过密码学轻松实现，其中加密哈希函数尤为重要：（1）当通过哈希算法验证交易时，它被添加到区块链中；当交易被确认时，它被添加到网络中，形成区块链。（2）密码学使用数学代码，它确保数据的目标用户可以获得它以读取和才处理交易。（3）多年来，出现了许多与密码学在区块链中应用相关的新工具，他们具有不同的功能。

密码学在区块链中的优点

区块链中的密码学有很多优点：（1）加密（密码学使用非对称加密来确保网络上的交易保护信息和通信免受未经授权的泄露和信息访问。）；（2）不变性（不变性是密码学在区块链中最重要的特征，它可以使块与其他块安全地链接起来，确保存储在区块链中的数据的可靠性，使任何攻击者都无法为未设置的密码派生出有效的签名来自先前查询的查询以及其相应的签名。）；（3）安全性（密码学使用数据加密以及使用公钥和私钥访问数据使交易记录更容易。而加密散列篡改数据是不可能的，使区块链更安全。）；（4）可扩展性（密码学使交易不可逆转，确保所有用户都可以依赖数字分账的准确性，并且，它允许在网络中安全地记录无限的交易。）；（5）不可否认（数字签名提供不可否认服务，以防止对发送方传递的消息的任何拒绝。）；（6）防止黑客（数字签名可防止黑客更改数据，因为如果数据发生更改，数字签名将失效。）。

区块链中的密码学的局限性

信息难以访问：即使是合法用户在决策制定的最关键时刻，也可能难以访问高度加密和数字签名的信息，网络可能会受到入侵者的攻击并使其无法运行。

高可用性：它是信息安全的基本方面之一，不能通过使用密码学来保证。需要其他方法来防范拒绝服务或信息系统完全崩溃等威胁。

昂贵：密码学需要大量的时间和金钱投资。

漏洞：密码技术的安全性取决于数据问题的复杂性和难度，解决此类数学问题的任何突破都可能使密码技术变得脆弱。