从知识到产品~密码学应用(叁)（密码学相关知识）

2008年，有一个叫中本聪的人，发表了一篇名为《比特币：P2P电子货币系统》的论文，第二年比特币出现。随后，区块链这一比特币中首次出现的技术，就开始广为流传，引起各行各业的高度关注和研究，尝试将区块链技术在各行各业进行应用。

在中本聪论文中，重点提到了交易、时间戳服务器、工作量证明、网络、激励、回收磁盘空间、简化的支付确认（SPV）、价值的组合与分割、隐私以及计算。其中，比特币大量用到了密码学知识及产品，例如，时间戳服务器，区块链Header中的hash值，使用的ECDSA公私钥，简化的支付确认中的梅克尔树，就是对hash运算的创新应用。可以说，比特币是密码学应用的集大成者，将密码学应用带到了一个新的高峰。从中，我们看到了密码学应用的巨大价值，当然这离不开密码学与新技术的创新应用，比如，分布式系统。

创新产品的出现，在基础知识积累的基础上+灵感+现实问题的迫切需要。实际密码学发展到今天，已经得到比较好的积累和发展，比方说大量使用的OpenSSL，BouncyCastle，可作为我们学习和使用的重要帮助工具。

在做出密码学产品或者创新密码学产品之前，一方面需要学习密码基础知识，比如杂凑运算、数字签名、加解密、随机数以及一些密码学术语需要我们熟练掌握并运用；另一方面，我们需要学习一些新的技术，比如：云计算、大数据以及人工智能等等。当然，要想把二者串联起来，还是需要实际需求或问题的牵引，比如说，区块链主要是P2P电子货币的实际需求作为牵引，让我们工作更有价值，更有意义。

实际本文的一个思路，是由大及小，从比特币，到密码学基础知识上。远大的目标，需要每一小步的强力支撑，才不至于让我们的伟大，变成一句空话或者是笑话。在数字化经济的今天，信息安全，密码学，区块链将有非常大的应用空间。

本文仅仅将密码学聚焦到密码算法的维度，此维度包括四个更小的维度，即：对称密码算法（包括DES、3DES、RC5、IDEA、AES、SM4）、公钥密码算法（RSA、DSA、ECC）、密钥交换算法、杂凑算法（也称hash算法，包括md5、sha系列、SM3以及MAC算法）。对称密码算法，主要用于数据的加解密，现在大部分数据均使用对称密码算法；公钥密码算法，主要用于身份认证以及密钥协商，在数据加解密时，一般不采用公钥算法，此算法效率过低；密钥交换算法，主要用于二者之间会话密钥的协商；杂凑算法，一般用于完整性保护，以及配合公钥算法，实现数字签名。好了，本文就先到这里吧。