詳解區塊鏈背后的技術(shù)：什么是哈希和電子簽名？

　　今天，我們就來(lái)把區塊鏈拆分開(kāi)，詳細聊聊到底什么是區塊鏈。我們知道，區塊鏈背后的技術(shù)其實(shí)主要就是加密算法，其中主要包含兩塊，一個(gè)是哈希，另一個(gè)就是電子簽名。

　　哈希和電子簽名是什么?

　　哈希的意思就是引入隨機數量的輸入數據，將其加密，然后得出一個(gè)固定輸出數據，就叫做哈希。輸入可以是任何數據，只要能代表單個(gè)字節，一個(gè)MP3文件，整本小說(shuō)，你的銀行賬單，甚至是整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。關(guān)鍵在于輸入可以無(wú)限大。哈希算法可以根據你的需求來(lái)進(jìn)行選擇，現在公開(kāi)的也有很多種算法。關(guān)鍵點(diǎn)在于，這些算法會(huì )將無(wú)限的輸入，轉換成固定數量的字節。例如，256字節。

　　那么這個(gè)哈希有什么用呢?現在哈希通常的用處就在于指紋識別，同時(shí)也被稱(chēng)為檢測區域。這意味著(zhù)一個(gè)哈希被用來(lái)驗證一個(gè)文件沒(méi)有被任何人更改。假設WikiLeaks發(fā)布了使用MD5哈希的文件，任何人下載這些文件，都可以通過(guò)MD5哈希驗證文件的來(lái)源。如果哈希和WikiLeaks發(fā)布的不符合，那么你就知道這個(gè)文件肯定是被改過(guò)的。

　　那么區塊鏈是如何使用哈希的呢?區塊鏈使用哈希，來(lái)表現整個(gè)區塊鏈網(wǎng)絡(luò )現在的狀態(tài)。輸入則是區塊鏈的整個(gè)狀態(tài)，也就是說(shuō)近期完成的所有轉賬，輸出就是哈希代表的區塊鏈現在的狀態(tài)。哈希就被用來(lái)在區塊鏈網(wǎng)絡(luò )中讓各方相信，整個(gè)狀態(tài)都是相同的。但是這些哈希是怎么算出來(lái)的呢?

　　首個(gè)哈希是為第一個(gè)區塊或者是創(chuàng )世區塊所計算的，通過(guò)區塊內部的轉賬數據得出。初始轉賬的順序被用來(lái)計算創(chuàng )世區塊的區塊哈希。后來(lái)每挖出的新區塊，之前的區塊哈希也會(huì )被使用，同時(shí)還有這個(gè)區塊的轉賬信息，作為輸入值，來(lái)確定區塊的哈希。這就是區塊鏈的形成方式，每個(gè)新區塊哈希指向地是之前區塊的哈希。 這種哈希系統保證了任何轉賬記錄都不會(huì )被改變，因為如果任何部分的轉賬記錄改變，那么歸屬于這個(gè)區塊的哈希值也會(huì )改變，那么任何接下來(lái)的區塊哈希也會(huì )被改變。那么你可以簡(jiǎn)單地將哈希對比，就很容易去分辨出哪兒發(fā)生了改變。這就非常棒了，因為區塊鏈上的每個(gè)人只需要對這256個(gè)字節達成共識，就可以代表區塊鏈的狀態(tài)。以太坊區塊鏈現在是10MB，但是區塊鏈狀態(tài)只有256字節代表的哈希。

　　那么電子簽名又是什么呢?電子簽名，和真實(shí)簽名一樣，為了證明某人的身份，但是使用加密算法，會(huì )使得簽名更加安全，不像手寫(xiě)的那種，可以很容易地修改。數字簽名可以證明這個(gè)信息是從某個(gè)特定的人那兒來(lái)的，而且不是任何其他人，比如黑客。

　　電子簽名在現今互聯(lián)網(wǎng)中也有所應用。不論何時(shí)你通過(guò)ACTPS訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站，你都是在使用SSL，這就是通過(guò)電子簽名來(lái)保證你和服務(wù)器之間的安全性。這意味著(zhù)當你訪(fǎng)問(wèn)Facebook.com時(shí)，你的瀏覽器可以檢查跟隨頁(yè)面的數字簽名，來(lái)驗證者確實(shí)是從Facebook網(wǎng)頁(yè)傳來(lái)的，而不是從黑客。

　　在非對稱(chēng)的加密系統中，用戶(hù)可以獲得秘鑰對，這是由使用某種算法的公鑰和私鑰組成的。公鑰和私鑰是通過(guò)數學(xué)關(guān)系相互連接的。公鑰的意思是公開(kāi)發(fā)布的，作為從其他用戶(hù)處接受信息的地址，就類(lèi)似IP地址或者是家庭住址。私鑰意味著(zhù)隱秘的信息，用來(lái)將簽署電子信息，并發(fā)送給別人。簽名包含在信息中，以至于接受者可以驗證發(fā)送者的公鑰。這樣地話(huà)，接收者就可以保證只有發(fā)送者可以發(fā)送這條消息。在區塊鏈上創(chuàng )造賬號，就可以獲得秘鑰對，但是并不需要在任何地方進(jìn)行注冊。而且區塊鏈上的任何交易都是由發(fā)送者使用私鑰進(jìn)行電子簽名后才行。這個(gè)簽名保證了只有賬戶(hù)擁有者可以轉移其中的資產(chǎn)。

　　總結來(lái)看，區塊鏈不能沒(méi)有哈希和電子簽名。哈希使得區塊鏈上的人對現在的整體狀態(tài)達成共識，電子簽名卻保證了所有交易都只由正確的人發(fā)出。我們依賴(lài)于這兩個(gè)特性，來(lái)保證區塊鏈不會(huì )存在任何欺詐和貪污現象。