区块链中的密码学与区块链的组成！

在比特币区块链的整个系统中，大量使用了公共加密算法，例如：默克尔树哈希树算法、椭圆曲线算法、SHA-256哈希算法、对称加密算法，例如base58编码、varint编码、 DER编码等还有其他几种核心算法！

区块链数据中最基本和最重要的概念是地址、交易、区块和网络。 比特币使用地址来识别交易的发送者和接收者。 所有的交易最终都需要记录在一个统一的账本上，这个账本通过区块链来确认和完成。 每一个新区块的产生都会被打上一个时间截止点，最后会生成一个按时间排列记录的电子交易凭证。 每个独立的节点通过比特币网络连接起来，从而形成一个去中心化、分布式的电子交易记录计时服务器系统。

比特币通过构建这个分布式时间切割服务器来解决双重支付问题。 中本聪在白皮书中提到：只要诚实节点控制的算力总和大于合作攻击者的算力总和，比特币系统就是安全的。 如果整个比特币区块链是一个账本，那么账本上承载的就是一笔资产从一些地址转移到其他地址的交易。 比特币中各种机制和模块的有机结合，使得区块链这样的去中心化记账系统成为可能。 大家可以从技术原理的角度来看这个会计系统的构成。

在比特币系统中，经常会提到地址，这让人有些费解。 公钥算法中使用的公钥和私钥与地址有什么关系？ 椭圆曲线签名算法中的私钥由32字节的随机数组成。 公钥可以通过私钥计算出来。 公钥可以通过一系列哈希算法和编码算法得到比特币中的地址。 所以，地址其实是公钥的另一种表现形式，可以理解为对公钥的概括。

椭圆曲线算法生成的公钥信息比较长，压缩格式为33字节，未压缩格式为65字节。 地址是为了减少接收者标识的字节数。 生成比特币地址的步骤：

1.生成椭圆曲线私钥和公钥。

2. 公钥通过SHA-256哈希算法处理得到32字节的哈希值。

3、对于得到的哈希值比特币是由什么构成的，使用RIPEMD-160算法得到一个20字节的哈希值---Hash160。

4、对版本号+Hash160组成的21字节数据进行双重SHA-256哈希运算，将得到的哈希值的前4个字节作为校验和，放在21字节数据的末尾.

5. 对组成的25字节数组进行Base58编码，得到地址。

我们需要在一个地址上花费资产来构造一个交易，并用这个地址对应的私钥对其进行签名。 而如果你想将资产转移到某个地址，只需要转移到它的公共地址即可。

交易方式

在中本聪的白皮书中，比特币被定义为一串数字签名。 每个电子货币的拥有者通过在之前的交易和下一个拥有者的公钥上签署数字签名比特币是由什么构成的，并将这个签名附加到交易的末尾，将其转移给下一个拥有者。 通过验证签名，收款人可以验证电子货币的所有者链。

这种交易系统的问题是收款人很难验证之前的资产所有者是否有双花。 通常解决方案是引入一个可信的第三方，比如银行来检查每笔交易，以防止双重支出。 而如果要排除第三方中介，那么交易信息就应该公开，整个系统的所有参与者都需要有一个唯一被认可的历史交易序列。 收款人在交易过程中需要保证系统中的大多数节点第一次同意交易。

比特币的交易不是通常意义上的交钱交割，而是转账。 如果每次转账都需要构造一个交易数据，那就显得笨拙了。 为了使价值易于合并和分割，比特币交易被设计成包括多个输入和输出，即一笔交易可以转移给多个人。 从产生到在网络中传播，经过工作量证明，全网节点的验证，最后记录在比特币区块链中，这就是交易的整个生命周期。

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