首先简要说一下，比特币的交易方式，比特币是去中心化的，通过交易信息来确定比特币所有权。并将交易信息储存在区块中，不同时间段的区块连接起来，形成区块链。

密码学主要运用在三个方面，分别是支付信息加密、数字签名、去中心化。

1.支付信息加密🔐

举个例子，6月25日 A支付给B 100元，A会向这个网络提交一个信息，“6月25日 A支付给B 100元” ，而后这条消息就被存储在一个区块中。

为了防止这条消息不被篡改成100万，就需要对这条消息进行校验，所用到的就是哈希算法的其中一种函数，SHA265函数。

这个单向函数有一个特点，任何一条消息经过SHA256函数运算过后，都会得到一个有256个字符的字符串。而且只要两条消息有一丁点不一样（标点不同也算），计算出来的两个字符串都会截然不同。

A在提交 “6月25日 A支付给B 100元” 这条消息时，同时也会提交一个通过这条消息计算出来的SHA256值。若是一条消息经过篡改了，计算出来的SHA256值肯定和最原始提交的SHA256值不同，也就说明信息被篡改了。

2.数字签名✍️

再举个例子，比特币网络上出现了一条消息，“6月25日 A支付给B 100元” ，但是怎么确定这个消息是A提交的，而不是B伪造提交的呢。

这里就要用到数字签名，数字签名就是用来标记和证明，这条消息是当事人自己发的，这和现实生活中各类文件合同上的签名是一个意思。

实现数字签名的工具就是RSA加密法，也就是非对称钥匙加密。每个人都有一个公钥和私钥，公钥是公开的，私钥是私密的。经过公钥加密过的密文，只能用私钥解开，而经过私钥加密过的密文，只能用公钥解开。

之所以有这样的特性，用到的是数学：数论中质数的应用，群论中单向函数等知识。

所以A在提交支付信息时，不会提交明文，而会用自己的私钥进行加密，若是别人用A 的公钥解密出来了这一条支付信息，就说明这条信息是A提交的。

3.去中心化🏦

比特币强调的是去中心化。比如说，我支付给你100元，但是在我提交这条支付信息时，没有任何人能查询到我的余额里是否大于100元。而现实中我们可以通过央行查到余额。但是比特币没有中央银行，判断支付的金额是否小于余额，就成了一个难题。

在比特币网络中，余额查询是根据之前出入账的支付信息来判断的，比如，B的出入账信息只有一条：6月25日 A支付给B 100元，那就说明B的余额是100元。

若是B想向C支付60元，实际的过程是，B先提交一个消息：“6月25日 B支付给C 100元”，然后C自动再向B支付40元。因为B的支付信息中，“

6月25日 A支付给B 100元”对应的是一个确定的SHA256值， 是不能拆成一个40元和一个60元的两条信息。所以只能先支付100，再C自动支付给B 40元，此时根据出入账消息，即可判断B的余额是40元。

挖坑，有机会再分享一下区块链是如何实现的，或者其他密码学相关好玩的东西。