比特币中的密码学详解
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上图描述了密码学的全部分类，以及其对应解决的信息安全分类。
比特币中涉及的密码学知识有：
- SHA-256（哈希函数）
- RIPEMD-160（哈希函数）
- Base58 Encode
- Base58Check Encode
- Elliptic Curve
1. 私钥、公钥、钱包地址
私钥是一个256bits的二进制随机数。
私钥通过椭圆曲线乘法这个单向加密函数产生一个公钥；公钥再通过SHA256和RIPEMD160进行double hash产生比特币钱包地址。
私钥、公钥、钱包地址之间的关系如下图所示：
私钥、公钥、钱包地址
公钥产生钱包地址：
分为两步。
1.公钥哈希
2.公钥哈希编码为钱包地址
关于SHA256可以参考：
https://blog.csdn.net/u011583927/article/details/81432863
SHA256简单概括，包括三个部分：
- 常量的初始化
SHA256算法中用到了8个哈希初值以及64个哈希常量
这些初值是对自然数中前8个质数（2,3,5,7,11,13,17,19）的平方根的小数部分取前32bit而来
- 信息预处理
SHA256算法中的预处理就是在想要Hash的消息后面补充需要的信息，使整个消息满足指定的结构。
信息的预处理分为两个步骤：附加填充比特和附加长度
- 使用到的逻辑运算
SHA256散列函数中涉及的操作全部是逻辑的位运算
2. 非对称加密
在比特币系统中，我们使用公开密钥加密（非对称加密）创建一个密钥对来控制比特币的获取。这个密钥对包含了一个私钥和一个（由私钥导出的唯一）公钥。公钥被用来接收款项，私钥被用来签署一笔交易来花费比特币。
2.1 椭圆曲线算法
https://blog.csdn.net/u011583927/article/details/81432863
2.2 RSA算法
https://blog.csdn.net/u011583927/article/details/81432863
2.3 数字签名
比特币系统中，一笔交易归属以及真伪的验证使用了数字签名技术。
数字签名指的是对一段信息制作签名表示对其的认可，这个认可只对该信息有效，并且第三方无法根据该签名构造你对其他信息的签名。数字签名方案包括：
生成公钥私钥对，私钥用于签名，必须安全保存；公钥可以公开，用于他人验证签名有效性
把信息和私钥作为输入，输出即为签名
使用公钥，信息和签名作为输入，进行验证
在实践中，我们往往通过对哈希值进行签名，这样可以实现对任意长度信息的签名。
详细过程可以阅读What is a Digital Signature?
以及非对称加密概述中的数字签名部分
2.4 数字证书
数字证书是非对称加密的又一个重要应用，据我所知在比特币系统中并没有直接应用。但也确实是个重要的概念，作为链圈币圈的人，如果感兴趣不妨了解下什么是数字证书？
推荐看这篇文章数字证书原理,讲的很清晰
3. Base58编码
Base58编码在比特币的密钥和地址的编码中被广泛使用,用来增强密钥或地址的可读性以及防止传输或转录过程中发生错误。
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3.1 Base58 Encode
Base58是用于Bitcoin中使用的一种独特的编码方式，主要用于产生Bitcoin的钱包地址。
Base58是在base64编码的基础上得到的，去掉了容易混淆的字母（不使用数字”0”，字母大写”O”，字母大写”I”，和字母小写”l”），以及影响双击选择字符串的字母（”+”和”/”符号）。
我们首先要需要了解什么是Base64编码
然后再来学习base58编码
3.2 Base58Check Encode
而 Base58Check 编码其实就是在Base58编码的基础上，添加了校验的过程。流程并不复杂，如下图所示：
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其实上图已经将 Base58Check 编码的过程描述清楚了，更多的细节请参考：
