区块链是怎么来的？

昨天各种币种大跌，跌得这么酸……

以最具代表性的三种加密货币比特币、以太坊和瑞波币为例。

2010年10000个50美分，2013年1美元以比特币为例解释非对称加密，前不久涨到19000美元，现在跌到11000美元——

嗯，跌得太厉害了！

2014年，以太坊ICO（全球首个ICO项目）众筹31,529.36个比特币，售出60,102,216个以太币。 算下来，1比特币等于1906个以太币，按照比特币当时的价格计算。 1以太约0.3美元，最高涨到1400美元，现在跌到960美元——

嗯，跌得太厉害了！

2017 年 12 月 12 日，Ripple 的价格仅为 0.25 美元。 2008年1月4日涨到3.5美元，20天涨了14倍，现在跌到1美元——

嗯，跌得太厉害了！

你一定想知道这些加密货币背后的区块链是如何产生的。

区块链技术到底是什么，为什么会受到大家的追捧？

罗马不是一天建成的，区块链技术也不是一下子冒出来的。

1982年以比特币为例解释非对称加密，一位名叫莱斯利·兰波特（Leslie Lamport，2013年图灵奖获得者）的计算机科学家对点对点通信中的信息丢失问题进行了研究。 他问了一个问题，如果信息传递者自己不够可靠，那么有没有可能让大家得到一致的信息呢？

为了说明这个问题，他形象地列举了拜占庭将军问题（Byzantine failures）。

拜占庭帝国幅员辽阔，各支军队相距甚远。 将军们只能通过信使传递消息。 如果一场战争需要将军们的行动一致，那么绝大多数将军所需要的信息必须是完全一致的。

然而，既然信使可能会背叛并传递虚假信息，那么当部分成员造反时，剩下的忠臣将军又如何能在不受叛徒信息影响的情况下达成共识呢？

这是拜占庭将军问题——

简单来说，就是在大家互不信任的情况下，如何达成一致，达成合作。

接下来要解决的是信息传输的准确性和隐私性。

——用人类的话来说，就是信息传输中的加密和解密。

下图是一个典型的密码系统。

用数学公式表示：

C = EK1(P)，通过加密方式E，用密钥K1加密明文P，得到密文C。

P = DK2(C)，通过解密方法D，用解密密钥K2解密密文C，得到明文P。

传统的加密系统通常被称为“对称加密”，因为加密和解密密钥可以相互推导——这称为可逆性。

对称加密很快成为一种标准算法，称为 DES（数据加密标准）。

DES速度较快，适用于加密大量数据，但加密强度也一般；

后来出现了3DES（Triple DES）算法，意思是在DES的基础上，用3个不同的密钥对一段数据进行三次加密，强度更高；

后来又出现了AES（Advanced Encryption Standard）——Advanced Encryption Standard，是速度快、安全级别高的下一代加密算法标准。

但是不管怎么加密，对称加密最大的问题就是指定了一个密钥，然后把密钥分发给需要解密的人。 而且只要分发了密钥，就有泄露的可能，这本身就是一个矛盾。

为了解决这一矛盾，1976年，两位密码学大师Diffie和Helman提出了一个新的密码系统概念：非对称密码算法。

你是什​​么意思？ 也就是说，非对称加密算法的加密密钥和解密密钥是完全不同的，几乎不可能从加密密钥推导出解密密钥。

一些有才华的人提出了想法，也有一些有才华的人开始朝这个方向努力——很快，RSA、ElGamal、Rabin、Pohlig-Hellman、McEliece等算法（如果你数学不好，可以无所谓算法是什么）都出现了。 .

通过非对称加密算法，许多私密信息可以安全地交给信使。

比如有钱人要很多美女给我写情书，但是我不想让别人看到内容，那么我可以用非对称密码算法生成一对密钥BK1和BK2，我随意选择一把钥匙，比如BK1是公开给大家的，这叫“公钥”，而BK2是不让任何人知道的，这就是“私钥”——被BK1加密过的东西，只有BK2才能打开。

这样A姐看到我的公钥BK1后，就可以放心大胆的给我写一封情书了。 用公钥BK1加密情书文件发给我。 只有我的私钥 BK2 才能打开它。 这封情书就算拿走了也看不懂……

非对称加密好不好？

当然！ 以后陆有钱人可以天天背着大家在家看情书了……

不幸的是，美中不足的是所有公钥算法都有一个问题：太慢了。

此外，密钥越长（意味着越安全），计算速度越慢。

1985年，又有两位大师提出了椭圆曲线密码学（Elliptic Curve Cryptography，ECC），这是第一次在密码学中使用椭圆曲线，并建立了公钥加密算法——与RSA算法相比，使用ECC的好处是原因是可以使用更短的密钥来达到相同的安全强度。

1990 年，David Chaum 试图在互联网上建立一个不可追踪的密码网络支付系统，后来成为 eCash，但当时的 eCash 还不是一个去中心化的系统。

同年，提出“拜占庭将军”问题的 Leslie Lamport 提出了高容错的分布式共识算法 Paxos 协议——这是一个精致而强大的算法协议，它让参与分布式处理的每个人逐渐达成共识。

解释比较复杂。 Lamport 假设有一个名为 Paxos 的希腊城邦，它通过民主投票来决定某个提案或进程，但没有一个城邦居民可以将所有的精力和时间都投入到参与投票和决议中。 Paxos算法的目标是让他们在没有个体的情况下，按照少数服从多数的原则，就某个问题达成共识。

1991年，Stuart Haber和W. Scott Stornetta提出了一个协议，用时间戳（事情发生的准确时间）来保证数字文件的安全； 1992 年，Scott Vanstone 等人。 提出了椭圆曲线数字签名算法（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，ECDSA），为文档签名的匿名性和安全性建立了新的标准。

1995年，美国国家安全局公布了安全哈希标准（Secure Hash Standard），被称为“FIPS PUB 180”，但这个加密系统很快就被发现存在漏洞并被破解，因此被美国国家安全局撤回。国家安全局; 1995 2010年，FIPS重新发布修订版FIPS PUB 180-1，即通常所说的SHA-1，即散列（Hash）算法。

hash计算的意义：

对于任何数字消息（现代计算机可以将任何信息转换成二进制代码），都可以计算出一个固定长度的字符串（俗称“消息摘要”），并且可以保证只要原始内容不同， Hash输出的内容也是一样的。 不会一样——简单的说，输入的信息和Hash结果一一对应。

特别强调的是，哈希过程是不可逆的——即可以从消息中得到唯一对应的字符串，但无法从这个字符串中推导出“消息”是什么。

2002年，Adam Back发表论文，发明了Hashcash（哈希现金）技术，依靠哈希计算产生工作量证明（Proof of Work，POW）。 由于哈希计算的不可逆性，Hashcash实现了易于验证、基本不可能被破解和伪造的特点。

至此，区块链的核心基础技术已经全部浮出水面。

接下来，就是见证奇迹的时候了。

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