詳解區(qū)塊鏈背后的技術：什么是哈希和電子簽名？

　　今天，我們就來把區(qū)塊鏈拆分開，詳細聊聊到底什么是區(qū)塊鏈。我們知道，區(qū)塊鏈背后的技術其實主要就是加密算法，其中主要包含兩塊，一個是哈希，另一個就是電子簽名。

　　哈希和電子簽名是什么?

　　哈希的意思就是引入隨機數(shù)量的輸入數(shù)據(jù)，將其加密，然后得出一個固定輸出數(shù)據(jù)，就叫做哈希。輸入可以是任何數(shù)據(jù)，只要能代表單個字節(jié)，一個MP3文件，整本小說，你的銀行賬單，甚至是整個互聯(lián)網(wǎng)。關鍵在于輸入可以無限大。哈希算法可以根據(jù)你的需求來進行選擇，現(xiàn)在公開的也有很多種算法。關鍵點在于，這些算法會將無限的輸入，轉(zhuǎn)換成固定數(shù)量的字節(jié)。例如，256字節(jié)。

　　那么這個哈希有什么用呢?現(xiàn)在哈希通常的用處就在于指紋識別，同時也被稱為檢測區(qū)域。這意味著一個哈希被用來驗證一個文件沒有被任何人更改。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MD5哈希驗證文件的來源。如果哈希和WikiLeaks發(fā)布的不符合，那么你就知道這個文件肯定是被改過的。

　　那么區(qū)塊鏈是如何使用哈希的呢?區(qū)塊鏈使用哈希，來表現(xiàn)整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡現(xiàn)在的狀態(tài)。輸入則是區(qū)塊鏈的整個狀態(tài)，也就是說近期完成的所有轉(zhuǎn)賬，輸出就是哈希代表的區(qū)塊鏈現(xiàn)在的狀態(tài)。哈希就被用來在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中讓各方相信，整個狀態(tài)都是相同的。但是這些哈希是怎么算出來的呢?

　　首個哈希是為第一個區(qū)塊或者是創(chuàng)世區(qū)塊所計算的，通過區(qū)塊內(nèi)部的轉(zhuǎn)賬數(shù)據(jù)得出。初始轉(zhuǎn)賬的順序被用來計算創(chuàng)世區(qū)塊的區(qū)塊哈希。后來每挖出的新區(qū)塊，之前的區(qū)塊哈希也會被使用，同時還有這個區(qū)塊的轉(zhuǎn)賬信息，作為輸入值，來確定區(qū)塊的哈希。這就是區(qū)塊鏈的形成方式，每個新區(qū)塊哈希指向地是之前區(qū)塊的哈希。 這種哈希系統(tǒng)保證了任何轉(zhuǎn)賬記錄都不會被改變，因為如果任何部分的轉(zhuǎn)賬記錄改變，那么歸屬于這個區(qū)塊的哈希值也會改變，那么任何接下來的區(qū)塊哈希也會被改變。那么你可以簡單地將哈希對比，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(qū)塊鏈上的每個人只需要對這256個字節(jié)達成共識，就可以代表區(qū)塊鏈的狀態(tài)。以太坊區(qū)塊鏈現(xiàn)在是10MB，但是區(qū)塊鏈狀態(tài)只有256字節(jié)代表的哈希。

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

　　電子簽名在現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)中也有所應用。不論何時你通過ACTPS訪問網(wǎng)站，你都是在使用SSL，這就是通過電子簽名來保證你和服務器之間的安全性。這意味著當你訪問Facebook.com時，你的瀏覽器可以檢查跟隨頁面的數(shù)字簽名，來驗證者確實是從Facebook網(wǎng)頁傳來的，而不是從黑客。

　　在非對稱的加密系統(tǒng)中，用戶可以獲得秘鑰對，這是由使用某種算法的公鑰和私鑰組成的。公鑰和私鑰是通過數(shù)學關系相互連接的。公鑰的意思是公開發(fā)布的，作為從其他用戶處接受信息的地址，就類似IP地址或者是家庭住址。私鑰意味著隱秘的信息，用來將簽署電子信息，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，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(qū)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行注冊。而且區(qū)塊鏈上的任何交易都是由發(fā)送者使用私鑰進行電子簽名后才行。這個簽名保證了只有賬戶擁有者可以轉(zhuǎn)移其中的資產(chǎn)。

　　總結(jié)來看，區(qū)塊鏈不能沒有哈希和電子簽名。哈希使得區(qū)塊鏈上的人對現(xiàn)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。我們依賴于這兩個特性，來保證區(qū)塊鏈不會存在任何欺詐和貪污現(xiàn)象。