位元幣被稱為加密貨幣crypto-currency
區塊鏈上內容都是公開的，包括賬戶的地址，轉賬的金額，
位元幣主要用到了密碼學中的兩個功能:1.哈希2.簽名
1.哈希
密碼學中用到的哈希函式被稱為cryptographic hash function，它有兩個重要的性質:
①collision(這里指哈希碰撞) resistance
例如x≠y H(x)=H(y) 兩個不同的輸入，輸出卻是相等的，這就稱哈希碰撞，它是不可避免的，因為輸入空間遠遠大于輸出空間，給出x，很難找到y，除非蠻力求解(brute-force)，
該性質的作用：對一個message求digest
比如message取m，m的哈希值是H(m)=digest，如果有人想篡改m值而H(m)不變，則無法做到，
哈希碰撞無法人為制造，無法驗證，是根據實踐經驗得來的，
②hiding 哈希函式的計算程序是單向的，不可逆的，(從H(x)無法推匯出x)
hiding性質前提是輸入空間足夠大，分布比較均勻，如果不是足夠大，一般在x后面拼接一個亂數，如H(x||nonce)，
該性質的作用：和collision resistance 結合在一起，用來實作digital commitment(又稱為digital equivalent of a sealed envelope)
把預測結果作為輸入x，算出一個哈希值，講哈希值公布，hiding讓人們知道哈希值而不知道預測值，最后再將x公布，因為有collision resistance的性質，預測結果是不可篡改的，
這里肖老師舉了一個股票的例子，如下
某個人對某個股票進行漲停預測，我們如何保證能夠知曉其預測是否準確？最簡單的是提前公布，等待實際結果出現后驗證，但實際中，當提前發布預測后，可能會由于預測者本身對股市實際結果造成影響，所以，應該將提前將其寫于紙上并密封，交給第三方機構保管，等到實際結果出現后開啟密封與實際對比，這就是digital commitment，而第三方機構需要能夠使人信服，在實際生活中，有很多場景并不存在一個這樣的第三方機構，而區塊鏈技術正為此提供了一個很好的解決方法，
除了密碼學中要求的這兩個性質外，位元幣中用到的哈希函式還有第三個性質:
③puzzle friendly 指哈希值的預算事先是不可預測的，
假如哈希值是00…0XX…X，一樣事先無法知道哪個值更容易算出這個結果，還是要一個一個帶入，
位元幣挖礦的程序中實際就是找一個nonce，nonce跟區塊的塊頭里的其他資訊合一起作為輸入，得出的哈希值要小于等于某個指定的目標預值，H(block header)≤target，block header 指塊頭，塊頭里有很多域，其中一個域是我們可以設定的亂數nonce，挖礦的程序是不停的試亂數，使得block header取哈希后落在指定的范圍之內，
puzzle friendly是指挖礦程序中沒有捷徑，為了使輸出值落在指定范圍，只能一個一個去試，所以這個程序還可以作為作業量證明(proof of work)，
挖礦很難，驗證很容易，(difficult to solve ,but easy to verify)
位元幣中用的哈希函式叫作SHA-256(secure hash algorithm )以上三個性質它都是滿足的，
2.簽名
在位元幣系統中開賬戶:
在本地創立一個公私鑰匙對(public key ,private key)，這就是一個賬戶，公私鑰匙對是來自于非對稱的加密技術(asymmetric encryption algorithm)，
兩人之間資訊的交流可以利用密鑰(encryption key)，A將資訊加密后發給B，B收到后用密鑰解密，因為加密和解密用的是同一個密鑰，所以叫對稱加密，前提是有渠道可以安全地把密鑰分發給通訊的雙方，因此對稱加密的缺點就是密鑰的分發不方便，因為在網路上很容易被竊聽，非對稱密鑰是用一對密鑰而不是一個，加密用公鑰，解密用私鑰，加密和解密用的都是接收方的公鑰和私鑰，公鑰是不用保密的，私鑰要保密但是私鑰只要保存在本地就行，不用傳給對方，公鑰相當于銀行賬號，別人轉賬只要知道公鑰就行，私鑰相當于賬戶密碼，知道私鑰可以把賬戶上錢轉走，公鑰和私鑰是用來簽名，
假如A想向B轉10個位元幣，A把交易放在區塊鏈上，別人怎么知道這筆交易是A發起的呢?這就需要A要用自己的私鑰給交易簽名，其他人收到這筆交易后，要用A的公鑰去驗證簽名，簽名用私鑰，驗證用公鑰，用的仍然是同一個人的，創建賬戶產生相同公私鑰的可能性微乎其微，所以大量創建賬戶來竊取其他人賬戶是不可行的，
我們假設產生公私鑰時有一個好的隨機源(a good source of randomness)，產生公私鑰是隨機的，如果隨機源不好，就有可能產生相同的公私鑰，位元幣中用的簽名演算法，不僅是生成公私鑰的時候要有好的隨機源，之后每一次簽名時也要有好的隨機源，只要有一次簽名用的隨機源不好的話，就有可能泄露私鑰，
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標籤：區塊鏈
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