区块链加密数字货币开发技术

分享英唐中创对区块链技术的应用与发展，数字加密技术是关键。一旦加密方式被破解，区块链的数据安全将受到挑战，区块链的不可篡改性将不复存在。加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法。非对称加密算法主要用于区块链。非对称加密算法中的公钥密码体制一般根据所基于的问题分为三类：大整数分解问题、离散对数问题类、椭圆曲线类。

一、区块链加密技术介绍

加密算法一般分为对称加密和非对称加密，非对称加密是指将加密技术集成到区块链中以满足安全要求和所有权验证要求。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两种非对称密码，称为公钥和私钥。非对称密钥对有两个特点：一是用其中一个密钥（公钥或私钥）加密信息后，只能解密另一个对应的密钥。二是公钥可以公开给别人，私钥保密，别人不能从公钥中推导出对应的私钥。

非对称加密一般分为三大类：大整数分解问题、离散对数问题、椭圆曲线问题。大整数分解问题类别是指使用两个较大素数的乘积作为加密数。由于素数出现的不规则性，寻找裂缝只能通过不断的试算来完成。离散对数问题类是指一种基于离散对数的难解性和使用强单向哈希函数的非对称分布式加密算法。椭圆曲线类是指使用平坦的椭圆曲线来计算非对称特殊值的组，比特币就是使用这种类型的加密算法。

非对称加密技术在区块链中的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证。将信息加密为 B) 的公钥，然后发送给 B，B 用自己的私钥解密信息。比特币交易的加密就属于这种情况。在数字签名场景中区块链数字货币合法吗，发送者A用自己的私钥对信息进行加密并发送给B，B使用A的公钥对信息进行解密，从而保证信息是A发送的。在登录认证场景中，客户端用私钥对登录信息进行加密并发送给服务器，服务器接收到登录信息后使用客户端的公钥对登录信息进行解密认证。

以比特币系统为例，其非对称加密机制如图1所示： 比特币系统一般通过调用操作系统底层的随机数发生器生成一个256位的随机数作为私钥。比特币私钥的总量很大，通过遍历整个私钥空间来获取比特币的私钥是极其困难的，所以密码学是安全的。

为了便于识别，256位二进制形式的比特币私钥会经过SHA256哈希算法和Base58转换成50个字符的长度，便于识别并写入用户。比特币的公钥是由私钥通过Secp256k1椭圆曲线算法生成的一个长度为65字节的随机数。公钥可用于生成比特币交易中使用的地址。生成过程是先对公钥进行 SHA256 和 RIPEMD160 双哈希运算，生成 20 字节的摘要结果（即 Hash160 的结果），再经过 SHA256 哈希。算法和Base58转换形成33个字符的比特币地址。

公钥生成过程是不可逆的，即不能从公钥中推导出私钥。比特币的公钥和私钥通常存储在比特币钱包文件中，其中私钥是最重要的。丢失私钥意味着丢失相应地址中的所有比特币资产。在现有的比特币和区块链系统中，根据实际应用需求，衍生出多私钥加密技术，以满足多重签名等更加灵活复杂的场景。

图1比特币加密算法介绍

二、关于可分离媒体和集成钱包的争议

加密算法虽然加密能力强，但仍有被破解的风险。在比特币近几年的发展过程中，发生了多起账户被盗事件，说明数字加密技术仍然存在被破解的风险。因此，与目前的集成钱包方式相比，市场上出现了一种可分离的介质来确保账户安全。

一体化钱包是指将支付过程中需要的用户认证、交易确认等与交易相关的数字认证过程存储在同一设备中，有效提高了用户的便捷性和速度。但是，一旦集成钱包被黑客入侵，账户内资金的安全将受到极大威胁。为此，集成钱包往往需要多层管理来控制损失，比如小额支付验证难度低，大额支付验证难度高，熟悉场景验证难度低，不熟悉场景验证难度高。这在一定程度上提高了账户资金的安全性。

可分离媒体是指支付过程中所需的数字验证过程的物理分离，支付过程由两个或多个物理设备完成。分离介质可以是数字证书（CA）、冷钱包等。可分离介质从物理层面保护用户帐户。即使黑客破解了联网设备，也无法盗取账户资金，因为可拆卸介质无法调用。但可分离介质一方面存在丢失的风险，另一方面也降低了用户体验区块链数字货币合法吗，因此并未得到广泛应用。

加密数字货币的核心技术价值是区块链。就像各种法币都是国家信用背书一样，区块链承载信用，不需要实物抵押、政府或金融机构担保。的功劳。没有区块链，包括比特币在内的各种加密货币都将一文不值。

目前加密数字货币主要有三种场景，一种是数字货币，用于流通和结算；二是为各自网络中的特定操作付费，也就是交易和使用相关区块链资源过程所燃烧的燃料（Gas），用户只需使用自己的算力来接收它，以验证交易并促进其发展;三是作为产品或社区运作的激励机制和运作工具，即代币或虚拟货币的作用。可以说，加密数字货币对很多去中心化的应用都有很大的影响。

加密数字货币的基本技术体系

货币的核心基础是信任。有基于黄金等实物的信任，也有基于国家背书的信任。只有当货币有保证时。价值的稳定性和储值能力使货币获得人们的信任。

在虚拟和数字时代，除了解决信任问题，网络安全是数字货币的另一个关键因素。比特币之前的任何一种货币，无论是实物实物黄金还是电子法币，都不存在网络安全问题，但黑客攻击、破解、技术垄断等不稳定的安全因素极大地制约了数字货币的发展。数字货币对金融安全提出了更高的要求。一方面，数字货币的去中心化特性淡化了中心化管理和机构监管，另一方面也不容易停止和纠正问题（如DAO事件的处理）。一方面，区块链、数字货币等创新金融体系并未经历多少风雨，在应对大数据冲击、黑客破坏、网络攻击等方面略显不足。

加密数字货币的目标是建立一个去中心化、自动运行的经济体系，它应具有可交易性、可存储性、离线交易、可控匿名性、不可伪造性、不可重复交易和不可抵赖七大特点，以及加密数字货币的技术基础是区块链，不可篡改。所有账本都是公开透明可追溯的，基本解决了数字货币流通中的这些问题。技术问题。但对于数字货币的真正落地和运营，他对信任和网络安全这两个最关键的核心因素有着更高的要求。

这两个因素是特定于加密数字货币的技术基础体系，是支持该体系发行和维护网络安全的机制。有多种机制，如 PoW、PoS、DPoS 等，各有优缺点。 PoW 能耗高，有 51% 攻击的风险，而 PoS 和预挖方式会导致创始人和少数人保留大量币。信用基础不够强，流动性不确定，往往采用综合机制。目前很多研究认为“工作量证明机制Pow+权益证明机制Pos/DPoS”的币种最为完善。你采用哪种机制策略将在很大程度上决定你的数字货币的发展前景。

数字货币应用层开发

搭建自己的原生数字货币系统后，除了宣传官网和社交媒体外，还需要开发相关的挖矿软件、ICO众筹网站、通讯社区、钱包、交易市场等应用层软件。

挖矿软件：这是一个像比特币一样的Pow模式的系统，需要相应的挖矿软件，有些专业的需要相应的矿机。首先从git下载现成的挖矿工具（一般支持sha和scrypt算法）、矿池、重命名、编译、部署、使用。通常是C++开发语言。

ICO众筹网站：主要是募集数字货币的初始资金。目前，正在筹集更多的比特币和以太币。这个可以自己搭建，也可以使用第三方ICO众筹网站，比如Coin crowdfunding。开发语言：主流Web开发语言。

通讯社区：主要用于发布信息，与货币用户和交易者进行交流。这可以直接使用第三方开源代码构建。有很多这样的代码，取决于你熟悉的开发语言。就是这样。开发语言：主流Web开发语言。

钱包：这是一个非常重要和关键的用户客户端。你可以花更多的时间设计一些这样的 UI，并提供一个多终端钱包。开发语言：主流Web开发语言或App开发语言​​

交易市场：一般这个交易市场多是通过淘宝或者第三方交易市场提供的，但不排除需要开发类似的交易市场。提供这种数字货币与其他数字货币的交换。开发语言：主流Web开发语言。