區塊鏈中的數字簽名起到什么作用？_PKC

數字簽名是用于驗證數字數據的真實性和完整性的加密機制。我們可能會將其視為普通手寫簽名的數字版本，但具有更高的復雜性和安全性。

簡單來說，我們可以將數字簽名描述為附加到消息或文檔的代碼。在生成之后，代碼充當證明消息在從發送方到接收方的路上沒有被篡改的證據。

雖然使用密碼學保護通信的概念可以追溯到古代，但是由于公鑰密碼學的發展，數字簽名方案在20世紀70年代成為可能的現實。因此，要了解數字簽名的工作原理，我們首先需要了解散列函數和公鑰加密的基礎知識。

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散列函數

哈希是數字簽名系統的核心要素之一。散列過程涉及將任何大小的數據轉換為固定大小的輸出。這是通過稱為散列函數的特殊算法來完成的。散列函數生成的輸出稱為散列值或消息摘要。

于佳寧：未來區塊鏈發展不會局限在經濟發達省份:中國通信工業協會區塊鏈專委會副主任委員于佳寧在接受采訪時分析稱，未來中國區塊鏈的發展并不會局限在經濟發達省份，而是根據各地區的條件優化發展，形成優勢互補、高質量發展的區塊鏈產業經濟布局。于佳寧表示，區塊鏈技術可以加速數據要素市場化，使其價值得到爆發式增長。如今，數據成為生產要素，數據要素交易場景與區塊鏈是天作之合，區塊鏈天然具有確權優勢，可以助力之前沒有確權定價的要素資源進入市場釋放經濟價值，解決數據要素痛點，深度挖掘數據要素的價值潛力。（證券日報）[2020/10/15]

當與加密相結合時，可以使用所謂的加密散列函數來生成充當唯一數字指紋的散列值。這意味著輸入數據的任何更改都將導致完全不同的輸出。這就是加密散列函數被廣泛用于驗證數字數據真實性的原因。

動態 | 南天信息：未來區塊鏈應用場景開發廣度和深度取決于客戶需求:南天信息（000948.SZ）在互動平臺上回答投資者提問時表示，公司目前積極關注并研究區塊鏈等相關技術的應用場景開發，有能力根據客戶需求開發相關產品或提供相關解決方案，未來區塊鏈應用場景開發的廣度和深度取決于客戶的需求，應用規模和范圍尚存在不確定性。[2020/2/27]

公鑰加密

公鑰加密或PKC是指使用一對密鑰的加密系統：一個公鑰和一個私鑰。這兩個密鑰在數學上是相關的，可用于數據加密和數字簽名。

作為一種加密工具，PKC比更基本的對稱加密方法更安全。雖然舊系統依賴相同的密鑰來加密和解密信息，但PKC允許使用公鑰進行數據加密，并使用相應的私鑰進行數據解密。

周鴻祎：未來會基于區塊鏈安全推出三個系統:今日周鴻祎在“王峰十問”中表示：未來會基于區塊鏈安全生態推出三個系統，主要包括數字貨幣錢包安全審計系統、區塊鏈安全態勢感知系統和區塊鏈節點安全解決方案。[2018/5/30]

除此之外，PKC方案還可以應用于數字簽名的生成。本質上，該過程包括散列消息以及簽名者的私鑰。接下來，消息的接收者可以使用簽名者提供的公鑰來檢查簽名是否有效。

在某些情況下，數字簽名可能涉及加密，但情況并非總是如此。例如，比特幣區塊鏈使用PKC和數字簽名，但不像許多人傾向于認為的那樣，在這個過程中沒有加密。從技術上講，比特幣部署了所謂的橢圓曲線數字簽名算法來驗證交易。

數字簽名如何運作

在加密貨幣的背景下，數字簽名系統通常包括三個基本步驟：散列，簽名和驗證。

哈希數據

第一步是散列消息或數字數據。這是通過散列算法提交數據以生成散列值來完成的。如上所述，消息的大小可能會有很大差異，但是當它們被散列時，它們的所有散列值都具有相同的長度。這是哈希函數的最基本屬性。

但是，散列數據不是生成數字簽名的必要條件，因為可以使用私鑰來簽署完全沒有散列的消息。但對于加密貨幣，數據總是經過哈希處理，因為處理固定長度的摘要有助于整個過程。

簽名

對信息進行哈希處理后，郵件的發件人需要對其進行簽名。這是公鑰密碼學發揮作用的時刻。有幾種類型的數字簽名算法，每種算法都有自己獨特的機制。但實質上，散列消息將使用私鑰進行簽名，然后消息的接收者可以使用相應的公鑰來檢查其有效性。

換句話說，如果在生成簽名時不包括私鑰，則消息的接收者將不能使用相應的公鑰來驗證其有效性。公鑰和私鑰都是由消息的發送者生成的，但只有公鑰與接收者共享。

值得注意的是，數字簽名與每條消息的內容直接相關。因此，與手寫簽名不同，無論消息如何，每個數字簽名的消息都會有不同的數字簽名。

驗證

讓我們舉一個例子來說明整個過程，直到驗證的最后一步。想象一下，Alice向Bob寫了一條消息，哈希，然后將哈希值與她的私鑰結合起來生成數字簽名。簽名將作為該特定消息的唯一數字指紋。

當Bob收到消息時，他可以使用Alice提供的公鑰來檢查數字簽名的有效性。這樣，Bob可以確定簽名是由Alice創建的，因為只有她擁有與該公鑰對應的私鑰。

因此，愛麗絲秘密保密私鑰至關重要。如果另一個人拿到了Alice的私鑰，他們就可以創建數字簽名并偽裝成Alice。在比特幣的背景下，這意味著有人可以使用Alice的私鑰在未經她許可的情況下移動或使用她的比特幣。

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