3、区块链编程基础：密码学、共识与工作量证明

区块链编程基础：密码学、共识与工作量证明

1. 密码学基础

在区块链开发中，密码学是关键技术之一。不过，对于开发者而言，并不需要精通所有密码学知识，仅需了解两个核心概念：私钥与公钥（非对称加密）以及哈希。
- 私钥与公钥（非对称加密） ：私钥和公钥的应用使得去中心化账户成为可能。在传统应用中，用户通过用户名和密码访问账户；而在区块链中，私钥和公钥让用户能以去中心化的方式拥有账户。
- 哈希 ：哈希是一种单向函数，给定输入能轻松得到输出，但给定输出却难以反推输入。例如，对于一个简单的加法过程，若已知输出为 999，很难猜出输入是多少。哈希函数也是如此，尽管算法公开，但逆向求解几乎不可能。

2. 对称与非对称加密

• 对称加密 ：发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密。例如，简单的对称加密可以是将待加密文本的 ASCII 值加 5，解密时则减 5。
• 非对称加密 ：存在公钥和私钥两个密钥，它们通过特殊的数学关系关联。使用公钥加密的消息只能用私钥解密，反之亦然。以 RSA 算法为例：
  1. 生成两个大质数 p 和 q，如 11 和 17。
  2. 计算 n = p x q，这里 n = 187。
  3. 找到与 (p - 1) x (q - 1) 互质的 e，这里 e = 7。
  4. e 和 n 构成公钥，可公开；p 和 q 构成私钥，需保密。
  5. 加密消息：encr