本文摘自Hackernoon博文《How Does Symmetric and Asymmetric Public KeyCryptography Work?》，作者：Shiva Sai Kumar B。原文鏈接：https://hackernoon.com/how-does-symmetric-and-asymmetric-public-key-cryptography-work-i6dy37pl
我們一直都說區塊鏈能夠保護數據的隱私安全，這是怎麼辦到的呢？靠密碼學。
密碼學使用先進的數學原理方法傳輸和存儲數據，這種存儲方式使得只有掌握編譯規則的人才能讀取和處理數據。
在瞭解區塊鏈相關概念時，我們經常會看到一個術語“非對稱加密”。這個有點拗口的術語是什麼意思？它的原理是什麼？下文將用簡單易懂的例子來為大家科普什麼是非對稱加密。
加密是密碼學中的核心概念，它以一種“除接收者外任何人都無法解密的方式”對消息進行編碼，其他人無法讀取和理解數據格式，以此來保護數據免受攻擊。
據傳，第一個使用密碼學技術的是古羅馬愷撒大帝，他發明了“凱撒密碼（Caesar cipher）”來保護重要的軍事情報。凱撒密碼先將正常的文本內容通過一套規則編譯成密碼文本，然後通過通信渠道發送出去，接收者再用這套規則對密文進行解密。凱撒密碼的編譯規則是通過將字母按順序推後3位來起到加密作用的，如將字母A換作字母D，將字母B換作字母E。只有掌握這套密碼規則的接收者才能理解文本內容，其他人即使拿到了文件也理解不了是什麼意思。
密碼學技術有兩種類型：
1、對稱加密
2、非對稱加密
對稱加密
對稱加密與凱撒密碼技術相同，發送者和接收者使用同一套規則來對數據進行加密和解密。如下圖所示：
但對稱加密技術不是完美的，它有一些缺點。
首先，發送者和接收者都是用同一個密鑰（即同一套編譯規則）。使用同一個密鑰沒問題，問題在於，如果我們想從從“竊聽者”手裡共享密鑰，就會變得很難。
其次，我們使用對稱加密技術來保證數據安全傳輸的同時，也必須將密鑰共享給接收者。但是怎麼把這個“密鑰”安全地分享給接收者呢？這又是一個問題。
為了解決這個問題，於是有了“非對稱加密”，這也是區塊鏈裡常用的密碼學技術。
非對稱加密
非對稱加密比對稱加密複雜一些，它們之間的主要區別是：對稱加密使用共享密鑰來解密數據，而非對稱加密使用“密鑰對”來解密數據。
密鑰對包含兩部分：一個公鑰，一個私鑰。
以發送郵件為例，假如我們使用郵箱給其他人發送郵件，首先需要有一個郵箱賬號，並設置一個密碼；接下來，輸入收件人的郵箱賬號；最後，收件人收到郵件並讀取信息。
非對稱加密的流程也和發送郵件一樣。
每個用戶都有一個公鑰，和郵箱用戶名一樣，其他人可以看到或者獲取這個“用戶名”，但無法訪問這個賬戶裡的數據。私鑰就和密碼一樣，只有賬戶擁有者知道。
發送數據時，我們需要使用私鑰（即密碼）和接收者公鑰（即用戶名）。接收者則使用他的私鑰（密碼）和發送者的公鑰（用戶名）來解密數據。整個流程如下圖所示：
區塊鏈不同於郵箱的地方在於：郵箱有一箇中心化的數據庫，如果我們丟失了密碼，還可以通過數據庫找回；區塊鏈則是去中心化的，私鑰一旦丟失就無法找回。
數字簽名
發送郵件後，收件人看到我的郵箱賬號就知道是我發送的。但有一個前提是，如果發送人沒有密碼，就無法發送信息。同樣地，在非對稱加密中，沒有私鑰，就沒有人可以通過你的公鑰發送消息。
當使用私鑰發送數據時，它由我們的“數字簽名”進行簽名。數字簽名（又稱公鑰數字簽名）是隻有信息的發送者才能產生的、別人無法偽造的一段數字串，這段數字串同時也是對信息發送者發送信息真實性的一個有效證明。
簡單一句話總結就是：信息發送者發信息時，會產生一串數字簽名，根據數字簽名，你無法否認這條信息不是你發的。
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