4、区块链关键技术详解

区块链关键技术详解

默克尔树与非对称加密

在区块链技术中，默克尔树是一项重要的数据结构技术。当需要证明某一特定交易仍存在于交易列表中时，节点只需计算 log₂N 个 32 字节的哈希值，就能形成从默克尔树根节点到该特定交易的路径。其效率具体如下表所示：
| 交易数量（笔） | 区块近似大小（千字节） | 路径大小（哈希数量） | 路径大小（字节） |
| — | — | — | — |
| 16 | 4 | 4 | 128 |
| 512 | 128 | 9 | 288 |
| 2048 | 512 | 11 | 352 |
| 65,535 | 16,384 | 16 | 512 |

非对称加密是区块链技术中用于满足安全需求和所有权认证的加密技术。常见的非对称加密算法包括 RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D - H、ECC（椭圆曲线密码学）和 ECDSA（椭圆曲线数字签名算法）等。与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公钥和私钥。公钥是公开的，系统中的任何人都可以获取；而私钥是私有的，无法从公钥推导出私钥的值。

在信息加密场景中，信息发送者 A 要向信息接收者 B 发送消息，需先用 B 的公钥对消息进行加密。B 收到后，可用自己的私钥解密该消息，而没有私钥的其他人则无法解密。在数字签名场景中，发送者 A 先使用哈希函数对原文生成摘要，再用私钥对摘要进行加密生成数字签名，然后将数字签名和原文一起发送给接收者 B。B 收到信息后，使用 A 的公钥解密数字签名得到摘要，以此确保消息是由 A 发送的。接着，B 对收到的原文使用哈希函数生成摘要，并与解密得到的摘要进行比较，如果相同，则表明收到的信息在传输