比特币的火爆，让区块链技术得到不断地关注、应用和推广。区块链的关键技术有：P2P网络协议、共识机制、密码学技术、账户和区块的链式存储技术等。其中，密码学与共识机制最为核心。今天我们来聊一聊密码学在区块链中的应用。
通常我们把密码学分为古典加密和现代加密。古典加密常见的是字母表移位，在加密传输中，其特点是强调方法不可泄露，一旦方法遭遇泄露，则原始加密信息可被获取与篡改；现代加密是伴随着计算机的发展出现的，其特点是强调秘钥的不可泄露，但加密方法可以公开。现代加密方法主要分为三类：对称加密、非对称加密和单向散列加密。
对称加密
对称加密指的是加密和解密使用同一秘钥（即秘钥A和B相同），即私钥。常见的对称加密算法有：DES，AES，3DES等。
非对称加密
非对称加密指的是加密和解密使用不同的秘钥（秘钥A和B是不一样），一把作为公开的公钥，另一把作为私钥。公钥加密的信息，只有私钥才能解密。私钥加密的信息，只有公钥才能解密。常见的非对称加密算法有：RSA，ECC等。
单向散列加密
单向散列加密即不可逆加密算法，又称为哈希（Hash）算法，其密钥是由加密散列函数生成的。单向散列函数一般用于消息摘要的产生、密钥加密等。常见的单向加密算法有：MD5、SHA、CRC-32等。
区块链用到的加密算法
非对称加密算法
区块链中有一个很关键的点就是交易内容和交易双方身份的认证，也就是大家常说的交易双方如何安全的进行转账交易？这里就不得不提到非对称加密。非对称加密的私钥和公钥功能可以概括为16个字：公钥加密-私钥解密、私钥签名和公钥确认。其中公钥加密-私钥解密可以实现交易双方对交易内容的确认；私钥签名和公钥确认可以实现对交易双方身份的确认（也称为数字签名）。
哈希算法
哈希算法是区块链中应用最多的一种算法，它在交易信息和区块的标识、确认、防篡改等方面都有重要的应用。Hash算法有4大基本特性：1.输入可以是任意长度的字符串序列，但输出必须为固定长度字符串序列；2.在尽可能短的时间段内（毫秒级，ms）完成加密；3.对于不同的输入，输出序列也是不同的。（实际应用中要求碰撞几率极其微小，同时输入容纳的域也要非常大）；4.不可逆，在哈希函数y=Hash（x）中，通过输入x，可以计算输出y，但是通过y几乎反推不到x（如果想要从y逆推x，唯一的方法就是暴力枚举，在现有的算力下算上几百年或者更多）。
在区块链中，哈希算法主要就是把交易数据生成交易摘要（标识），同时哈希算法也对区块数据生成区块摘要（标识）。当前区块里面包含上一个区块的哈希值，后面一个区块又包含当前区块的哈希值，区块通过哈希指针相连，形成一个哈希指针链表，如下图：
-PreHash：记录前一个区块的hash地址，也称为hash。
-Timestamp:对当前区块加盖时间节点，表明区块是在什么时间生成的。
-Hash:记录前当前区块的hash值，当前区块的标识符。
-Merkle根：记录当前区块内所有交易信息的数据摘要hash值。
-Nonce：随机数，碰撞找到满足特定条件的hash值。
Merkle tree，默克尔树，哈希算法的另一个重要应用。二叉树依靠哈希指针建立。树的顶端叫做默克尔根（Merkle Root），Merkle Root也是一个hash值，它是怎么计算出来的呢？区块链中对每一笔交易做一个hash计算，然后把每2个交易的hash合并再做hash计算，例如交易A的hash值是h（A），交易B的hash值是h（B），对这2个交易合并Hash后就是h（hA&hb），依次不断往上合并计算，最后就得到Merkle Root了。
