1. 非对称加密:公钥与私钥
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密钥生成:用户通过算法(如椭圆曲线加密)生成一对密钥:
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公钥
:可公开,用于生成钱包地址(如哈希处理后的公钥)。
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私钥
:必须保密,用于签名交易,证明所有权。
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作用:私钥对交易签名,他人用公钥验证签名,确保交易真实且未被篡改。
2. 交易签名与验证
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签名过程:
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用户用私钥对交易数据(如转账金额、接收地址)进行签名,生成唯一数字签名。
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矿工节点收到交易后,用发送者的公钥验证签名是否匹配。
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防篡改:任何对交易数据的修改都会导致签名无效,确保交易完整性。
3. 区块链的哈希加密
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区块链接:每个区块包含前一个区块的哈希值,形成不可逆的链式结构。
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哈希函数:使用SHA-256等算法,将区块数据(交易列表、时间戳等)压缩为固定长度的哈希值。
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防篡改机制:若某区块数据被修改,其哈希值会变化,后续所有区块的哈希值也将失效,网络节点会立即检测到异常。
4. 共识算法中的加密(如PoW)
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工作量证明(PoW):矿工通过计算哈希难题竞争记账权,确保网络去中心化和抗攻击能力。
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加密意义:虽然PoW本身不是直接加密数据,但通过计算难题保护区块链历史记录的不可篡改性。
5. 网络通信加密
- 节点间传输:交易数据在节点间传输时,可能使用SSL/TLS等协议加密,防止中间人窃听。
关键加密技术总结
技术类型 | 用途 | 典型算法/方法 |
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非对称加密 | 身份认证与交易签名 | 椭圆曲线加密(ECDSA) |
哈希函数 | 数据完整性验证与区块链链接 | SHA-256 |
数字签名 | 交易授权 | 私钥签名+公钥验证 |
共识算法 | 网络安全性与去中心化 | 工作量证明(PoW) |
常见误区澄清
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匿名性≠隐私
:交易记录公开透明,但地址与身份无直接关联(需配合混币等技术增强隐私)。
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私钥安全
:私钥丢失意味着资产永久不可访问,需通过硬件钱包或多重签名增强保护。
通过上述加密机制,数字货币实现了去中心化、防篡改和可信交易,成为其区别于传统金融系统的核心技术基础。