区块链信仰图

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B. 哈希图会取代区块链

2018年2月份哈希图团队就在Reddit上po出了一种新的实现共识算法平台，旨在为世界提供一种更有效、快速的价值互联网底层支撑。

从比特币出现到现在，区块链这个名词已经深入人心，似乎我们已经被深深植入一种想法，那就是 价值互联网 必将通过区块链来实现。而仔细一看，区块链似乎就是一个简单的链表，只不过是更宏观一些的区块相连。区块之内打包的各种公开的交易事务。于是我们从中总结出了人人都能谈的区块链的特点：

而区块链的用途承载了我们很多美好的想象，赋予更多节点以价值，包括内容，个人数据等形形色色的各类资产。

诚然，区块链已经在部分领域实现了这个功能。但是，在具体使用过程中，我们渐渐遇到了很多性能问题，先是以太坊上养猫就堵塞了整个以太坊网络。而比特币就更不用说了，即使全世界成千上万个分布式节点，各大矿场投入了巨资构建的矿场来支撑这个网络，仍然受限于每10分钟才出一个区块的算法限制。

因为性能瓶颈，其他算法也迅速出现，企图解决这个问题。比如通过PoS算法，DPoS算法，试图绕过PoW这种简单粗暴的解决方案，来提升网络每秒能够处理的交易事务次数(TPS)。

而最近掀起的EOS节点竞选，全世界范围内各个财大气粗的团队，参与竞选全球 21个超级节点 ，用于投票产生下一个区块。本质上仍然属于DPoS算法的应用，只不过这个超级节点能够获得大量的EOS代币|Token（主网上线后可称之为Coin）奖励，按照当前价格折算，就是上亿的收入。资本逐利，无可厚非。但是仔细想一想，官方的说法，这是为了提升TPS而设计的一种折中的方法。意思就是，决定区块产生的不再是公平的，而是一种代议制，在去中心化和中心化之间找到的一个微妙的平衡，当然这个系统内，除了超级节点，备胎节点也是必须的。本文不赘述EOS。

而这些，不禁让人深深思索一个新的问题，当年中本聪的设想，一人一个CPU，一个投票权的愿景似乎已经渐行渐远了。

提到区块链，我们常说共识算法，其实全称是一致性共识算法。其中，拆出两个关键词来：

共识似乎离普通用户很近，白话说即为，我们大多数人认同它的价值，它就有价值。而一致性却离得很远，下一个区块怎么产生，节点之间如何同步数据与我何干？

这里，我也只浅浅列出用在区块链世界的几种牛批的共识算法，包含：

下面进入本文的主题。

无论是什么共识算法，核心目的相同，那就是：在无可信中心节点可以依仗时，社区用户能够关于事务的产生，区块打包达成一致。

此处上一个对比图，将会一目了然，然后我也会再文字赘述一遍，和大家分享我自己对此的一点点浅浅的思考，如有任何差错，欢迎随时指正。

可见，左边是区块链，右边是哈希图。

仔细看，区块链实际上是一个公平但是残酷的机制。每一个参与挖矿的节点，都是在玩一个概率游戏。比如老大哥比特币，使用纯正的PoW算法，每个人通过密码学问题，暴力求解那个答案，我们称之为哈希碰撞。在10分钟内，产生的交易事务其实不止那个最终被加入最长的链上的区块的那些事务。而是同时有很多其他区块。每一笔事务会通过广播机制，向周围的其他节点广播以求得到足够的确认，并最终加入区块链。问题来了，节点保存着当前最新的备份，且只认最长的那个链，但是我们知道，广播意味着一样长的多个链会产生，于是节点就需要同时保存多个备用区块，然后静静等待下一步传来的区块，再比较选谁链更长，就把谁真的加入大家都认同的那个链，而失败的区块，就黯然退场，加入下一轮的事务。

挖到那个没加入到链上的节点，只能暗暗擦干眼泪，继续前行。

以太坊呢，就稍稍温情一些，会有一点点奖励给这类被称之为叔块的东西。

看到左边的区块链结构吗？生长过程中，是个树，长成了以后，就会被修剪的只剩下一个白白长长的树干。这就是我们说的，只认最长的链的法则残酷之处。

哈希图

对比看右边的哈希图结构，是不是要复杂很多？简单说，就是一个都不能少。

挖到的区块全都加入到系统。每个分支都将被用到，最终缝合到整个系统。

稍稍想想，就能知道左边的没有右边的事务处理速度快。因为左边总是要自我阉割一部分打包在区块内的事务。而右边不用。

那么，为什么右边可行？而区块链却选择的是更慢的算法呢？

答案很简单，区块链的广播方法，在全网达成共识很慢。那么哈希图是怎么做到的呢？

下面将谈一谈哈希图的两个核心机制中的其中一个，官方称呼为Gossip about gossip协议。

粗浅翻译为：关于八卦的八卦协议。

先来说一说Gossip协议（八卦协议）。

Gossip协议解决的问题就是在分布式环境下信息高效分发的问题。这个问题的解决决定着系统的一致性程度。

以办公室八卦为例，八卦一般是从一次对话开始，只要一个人八卦一下，有限的时间内办公室的人都会知道。与病毒传播类似。因此Gossip别名就是“病毒感染算法”，“谣言传播算法”。

Gossip的核心就是当前节点随机选择一些节点把那个告诉它们你知道的所有事情。好比说，你听到了一个八卦消息，你会忍不住想和朋友分享，于是你从你认识的人中，随机挑了一部分人，把这个消息告诉了他们。他们也一样，每个人听到这个消息，也会忍不住想和他们的朋友分享。像病毒传播一样，迅速传遍了整个人际网络。

因此理解八卦协议，可以带入一种日常生活我们总是会参与到的八卦场景。

而关于八卦的八卦协议，这里不再多说，只是可以对照一下，作为一个传递八卦消息的人，你再被其他人八卦，是不是有一种意想不到的被人验证的感觉？后面会再写文详述。

总之，通过Gossip协议，哈希图能够做到在秒级别实现共识（牛批吧）。因此，就能够采用这种绝不放弃任何区块的图状方式，进而提升事务打包确认的速度。不是一般的快。

有人认为哈希图要颠覆区块链的，但是哈希图的人认为，它们会共存。-- 且当八卦，不必在意

接着引出一个新的问题给大家，我们真的关心底层技术的实现方式吗？

支付宝好用，微信好用，我们关心它们是怎么实现的吗？我想绝大部分朋友是不在意的。

那么对应到区块链或者哈希图，我们其实并不会太在意到底哪个算法更好，而是更关心，我这个转账多久能够被确认，别人给我转的钱多久能收到。

诚然，我们不必太在意底层，但是支撑起一个良好体验的产品，必然是从底层汲取能量。

或许，哈希图将带来一种崭新的体验。

到现在，我相信一组新词不断出现在大家的信息捕捉器里：

我的粗浅理解是，不带代币的互联网产品都是古典的，而带有代币的大多数号称价值互联网的产品也只是耍猴，博眼球，卖空气，更不要提国外还时不时捧出的12岁CEO，发行以太坊代币，我归结为卖傻儿子系列。

不管是什么互联网，我们的核心诉求始终都是，要好用，简单说就是快且安全高效。

而价值呢，更多的愿景仍然是希望将个人产生的价值部分乃至全部还归于个人。

但是，任重道远。在古典互联网安家的90后们尚且未能全部拥抱区块链，更别说80后，70后等等大部队了。

我们终将死去，价值互联网会在新一代的原住民中生存。

而本篇，希望带来了一点点价值，那就很好了。

2018.4.21 -- YQ

郑重声明

本文里还未提到哈希图的缺点，导致给人一种推广软文的感觉。本文只是纯粹科普一下不同的公开记账本实现方式，并非诱导大家投资，我个人不参加一级市场的私募，风险承担不起，也不鼓吹大家参与。个中风险，自己衡量，自己把握。

C. 《图说区块链神一样的金融科技与未来社会》pdf下载在线阅读，求百度网盘云资源

《图说区块链》（徐明星 田颖 李霁月）电子书网盘下载免费在线阅读

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书名：图说区块链

作者：徐明星 田颖 李霁月

豆瓣评分：6.0

出版社：中信出版社

出版年份：2017-7

页数：301

内容简介：

区块链，如瑞士仪表般精密，如互联网般惊世骇俗，它在以神一般的节奏颠覆社会。

当新兴技术来临时，你可以选择规避——如果明天也可以规避的话。区块链也一样。

作为一个现象级概念，金融科技创新在过去几年迎来了奇点式发展。其中最引人注目的当属区块链技术。区块链技术正在动摇全球金融基础设施，它是全球顶级银行和其他金融机构重点追逐的领域。毫无疑问，区块链是未来5年最有前景的行业之一。

《图说区块链》用生动、形象的语言，以漫画、故事的方式，全面揭示了区块链的基本原理、应用及发展前景，告诉读者区块链是什么，区块链有哪些应用价值，让读者通过一本书读懂区块链。

作者简介：

徐明星，OKCoin币行&OKLink创始人兼CEO，全球区块链商业理事会中国分中心副主席。曾担任豆丁网CTO和雅虎开发工程师。

田颖，OKLink副总裁。资深互联网从业者及创业者，曾服务于易车网、艺龙旅行网、上海证大等上市公司， 后作为联合创始人参与科技金融企业创业。

李霁月，OKLink首席研究员，品牌经理。资深互联网金融从业者，曾服务于融360、中国金融在线集团等企业，融360网站《图话财经》、OKLink《图解区块链》等栏目专栏作者。

D. 百度金融在区块链的布局和野心

但具备这些专业能力还不够，肖伟觉得还需要另外“3个条件”。

“第一个，你的语言必须是C++或者GO；第二个，对于分布式计算、密码学和P2P网络编程有所了解；第三个，我们希望你对经济学原理有了解。”

为什么还要有经济学原理？

“因为比特币除了技术以外，它里面还有一个经济学博弈论的问题。”肖伟称，不断提高作恶的成本，增加工作量的奖励，从而通过经济学束缚恶，激励善。

这大概是博弈论中的经典案例了。

“所以，区块链网络设计，除了技术，还有了解经济学原理，我们称之为生态搭建。”肖伟称。

03区块链信仰

2017年，肖伟正式接触区块链，就立刻变为信仰。

“就像你没法问基督徒上帝存不存在一样，很难回答为什么会信仰区块链。”肖伟称，“我对信仰的理解，就是你遇到挫折、遇到任何挑战的时候，坚信一定可以克服。”

尤其是在区块链萌芽期，技术探索一定会遭遇重重挑战，“资源上、落地上、技术上和监管上的困难，但只要坚信‘这是好的’，你就可以坚持下去。”肖伟表示。

肖伟坚信，区块链技术，是对未来社会有帮助的。

他有几点判断。

一是，区块链技术不会马上黄掉，它有“黄金十年、白银十年”。

“2018~2028年是区块链行业的好机会。”肖伟认为，可能会像2000年的互联网和2008年的移动时代一样，出现一个蓬勃发展的黄金期：人才水平提升、公司市值提升。

“所以我们的建议是，如果你错过移动和AI，不要错过区块链。”肖伟会建议程序员去做区块链，“我给现在团队的定位是，三年后，最低也能达到年薪百万。”

二是，目前区块链领域，确实存在严重泡沫，就像当年的互联网。

1999年有一个很奇怪现象，就是改域名，只要公司域名改成“.COM”、“**在线”，股票就蹭蹭上涨。

这种改名的浪潮，也完美复制到了区块链领域，A股上市公司纷纷成立“区块链实验室”，股价应声上涨；美国软饮料公司“长岛冰茶”宣布改名为“长区块链”,股价暴涨500%。

因此，区块链行业存在一定的泡沫，也可以理解。

三是，区块链技术和互联网技术是等价的。

区块链和互联网之间，会是怎样的关系？

“互联网是一个信息获取的途径，区块链是一个价值信任的途径。”肖伟认为，区块链最大的变革，是效率的提升。

这个效率，不是技术性能，而是企业效率。

比如，以前点到点的消费，因为双方无法互相信任，所以才出现这么多中间环节，目的就是“增信”。

如果点对点能直接信任，整个商业模式都将发生巨变。

“区块链最大的变革，就是解决信任问题，让你的信任变得特别简单，整个中间环节在不停被压缩。”肖伟认为。

而区块链的颠覆之力，就诞生与此。

一方面，区块链带来效率的提升，推动了整个行业的变革。

对于整个企业而言，提速非常重要。之前规范一个业务线项目，可能需要十天时间，但加上区块链后，信任沟通协作的时间大大降低。

肖伟举了高铁的例子：高铁速度从80km/h提到300km/h，浙江省开始建立“一小时经济圈”，“如果再快点，甚至能影响房价，这不是颠覆吗”。

另一方面，在区块链下的商业新生态中，品牌的冲击会非常大。

“品牌很大程度上是对质量的背书，”肖伟认为，“区块链的出现可以做到，把品牌摘掉，依旧能保证质量。”

这也是新零售、新制造最核心的竞争力。

比如我们买某个牌子的黄金首饰，我们看重的其实是品牌背后的工艺，如果能直接与背后的金店、工艺师建立“信任”，就不再需要这个牌子作为背书。

“整个信任改变后，就改变了整个生产关系。”肖伟认为。

“马克思说生产力决定生产关系，但现在生产力已富裕了，我们更需要的不是生产力的提高，而是生产关系的重新分配。”肖伟认为，“只有生产关系的天花板‘往上拱一拱’，生产力才会继续往前冲。”

“而每一次生产关系改变带来的资源重新分配，都是一个造富机会，一定会有人起来，有人倒下。” 肖伟称，这也是币圈如此疯狂的根本原因。

但是，肖伟也不认为区块链可以取代“古典互联网”。

“古典的不一定就比现代的差，古典音乐、古典经济学都是这样。在很多技术领域，古典、现代和后现代是并列关系。”

“之所以出现‘古典互联网’这样的词，是因为很多区块链圈的人并没有明白区块链是什么，也不清楚区块链究竟为什么可以改变世界。”肖伟认为。

作为中心化的“巨头”，网络会被区块链颠覆吗？

肖伟相信网络不会被颠覆。

“搜索和商业不一样，和品牌也不一样，搜索最重要的是好用，不需要品牌去做信用背书。”

“网络在BATJ中，是最不可能被区块链颠覆的一个。”肖伟称。

E. 【区块链思维导图】002：比特币

在这里，杰Sir为你送出第002张区块链思维导图：002比特币~

下面是比特币的相关内容简述：

比特币（英语：Bitcoin）是一种去中心化，非普遍全球可支付的电子加密货币。比特币由中本聪（又译中本哲史）（化名）于2009年1月3日，基于无国界的对等网络，用共识主动性开源软件发明创立。截至目前2018年2月12日，比特币是目前市场总值最高的加密货币。【1】

为什么会产生比特币这种加密货币呢？或者说，比特币为什么会广受大众的欢迎，从极客圈的潮流玩意逐渐走进普通人的日常生活投资之中？？

有观点认为，比特币的问世是人们憎恨商品经济中国家主权货币超发、以及货币政策干预、向往礼物经济中社区共识货币自主的结果。相信大家都会对于“通货膨胀”的问题深有感触吧？

查阅资料可得：通货膨胀，一般定义为：在信用货币制度下，流通中的货币数量超过经济实际需要而引起的货币贬值和物价水平全面而持续的上涨--用更通俗的语言来说就是：在一段给定的时间内，给定经济体中的物价水平普遍持续增长，从而造成货币购买力的持续下降。【2】

在中国，我们可以用个形象的例子来说明：在改革开放之初的1980年左右，“万元户”都是很厉害的富翁了；而过了30多年后的今天，估计要到亿万资产的级别才能算得上“富翁”了吧？？ 而这上千万倍的差距变化，背后就是因为货币超发而造成的货币贬值大问题 。

中本聪对于这种“通货膨胀”类的问题可谓是深恶痛绝的。于是，他提出了自己解决问题的方法论： 基于对技术的信仰和自由货币主义的信念，提出了区块链技术系统；并且以区块链技术为依托，创造了比特币 。

有趣的是，中本聪创造了比特币系统的第一个区块，即“创世区块”，并附有一句“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second lout for banks”（2009年1月3日，财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘），而这句是当天泰晤士报的头版文章标题。

至此，人们自主发行货币系统的大胆尝试开始启动，而一旦启动了的试验车轮，便很难被阻挡下来。后来，比特币历经了不断的迭代发展，也产生了许许多多的硬分叉币种。

资料显示：

当然，比特币的发展也并不是一帆风顺的，黑客们会攻击比特币的交易网站；而很多的犯罪组织也会利用比特币进行非法的交易；甚至很多人至今认为比特币是一种“庞氏骗局”。

另外，名人大咖们对于比特币的褒贬也是不一的，资料显示：

诺贝尔经济学得主保罗·克鲁曼，认为“比特币是邪恶的”，发表了若干对于比特币的看法。

美银美林利率与外汇研究全球主管David Woo 认为“比特币能够成为电子商务的一种主要支付方式，并且成为传统货币交易的有力竞争者”。。。【3】

比特币到底是如何呢？每个人都会有自己不同的看法。不过，杰Sir觉得： 对于不清楚的新事物，在我们轻易地做下判断之前，不如先主动去学习去了解它吧。而学习比特币，先去了解比特币的白皮书就是一种很好的方法论 。

杰Sir在之前的文章里面也曾经写到过比特币的官方白皮书解读，欢迎大家查看：

题目：【说数字货币】比特币白皮书解读

链接： https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1MTA2NDM1NA==&mid=2247483713&idx=1&sn=&chksm=5c761a#rd

总的来说，一个新的时代已经到来，区块链、比特币等新事物，必将会在未来展现出它们巨大的能量！我们都是时代的幸运儿与见证者，大家赶紧去学习、去了解区块链的世界吧！！！

注：

【1】摘自维基网络：比特币

【2】摘自网络：通货膨胀

【3】摘自维基网络：比特币

F. 论区块链的初心与使命

最近股市大涨让很多人眼红，不少链圈的社群也都开始讨论起A股来。是时候再打一遍鸡血，充值一下信仰了。

曾记得2008年全球范围的金融危机，就是比特币诞生的大背景，而比特币的底层技术-区块链经过近十年演化，使人类第一次通过技术实现公开、公平、公正成为可能，这也是区块链在国际社会倍受关注的根本原因。

时至今日，中本聪也许也没有预料到他搭建的去中心化技术架构会面临进退两难的困境，双花、51%攻击、数据回滚等人为因素的干预，成为区块链技术一道道无法治愈的伤疤，不可篡改仿佛是一句笑谈。

现在的人们习惯了中心化模式的高效，没有耐心为了所谓去中心化而等待数小时或数十分钟才能完成的交易。于是，各种妥协方案出现在大众面前。POW太慢、太消耗能源，就用POS。POS速度还是不够，那就DPOS。

正当人们为区块链技术所谓的突破欢呼雀跃之时，却没有意识到区块链已不再是原来的区块链了，它所追求的平等精神已被种种妥协方案所稀释。

POS、DPOS虽在效率上有很大提升，但从本质上讲，它们剥夺了弱势群体的话语权，已经背离了中本聪的初心和理念。

从区块链行业发展现状看，真正落地的应用并不多，其中杀手级应用更是难得一见。自封区块链3.0的EOS，非但没有在区区21个超级节点的架构下兑现百万级TPS的承诺，而且还曝出了节点贿选丑闻，并进而沦为博彩类DAPP横行的大赌场。

其实，性能并不是区块链最为关键的因素，去中心化才是其承载人类自由与平等梦想的核心精髓，分布式架构就是通过牺牲性能才实现平等的。如果追求完美的交易体验，再牛逼的区块链项目也比不过中心化架构。

试问VISA每秒7万多次交易，支付宝每秒近8万次交易，银行同业结算每秒近7万次交易，现在哪个区块链应用能做到？

区块链的使命是将权力关进制度的笼子里，是打破中心化既得利益者所构建传统利益格局的桎梏，是旨在从技术层面构筑真正人人平等的制度，而不再单纯依赖道德和法律。

回顾人类历史，不难发现，世界上大部分人为灾难，均缘于集权制度下独裁者至高无上的中心化权力。战争年代滥用武力导致社会崩溃，人们背井离乡颠沛流离。和平时期滥发货币导致金融危机，百姓资产遭到无情劫掠。而区块链所倡导的平权模式，可有效限制个体权力阈值，能够最大限度地避免权力滥用带来的灾难性后果。

但是，区块链不是万能的，它仅仅是个技术工具，解决不了人性的贪婪。虽然所有区块链项目都标榜自己：不可篡改、可溯源和透明性。

但只要给人为因素留下一丝缝隙，区块链就会被玩得面目全非。

改不了链上信息，就在数据上链之前伪造，这样所谓的不可篡改和可溯源就毫无意义了。

进驻EOS的博彩DAPP中，为吸引用户，大部分存在利用区块链的开放性大肆刷假数据现象，足以达到以假乱真的程度。

有些公链，包括以太坊在内，甚至公然违背不可篡改的原则，采取人为回滚数据的方式挽回损失，让人们对区块链技术的前景充满了忧虑。

纵观区块链发展历程，从比特币的1.0时代，到以太坊的2.0时代，谁又会成为3.0时代的标志呢？

TPS虽然是重要选项，但不是惟一的标准，也不是最核心的标准。实际上，一些商业应用场景对性能要求并不是太高，4000左右的TPS足以就会日常需求。目前，一些项目希望通过博人眼球的性能吸引用户，你敢说1万TPS，我就敢吹100万TPS，你敢用21个超级节点，我就敢用11个超级节点，殊不知这种毫无底线的竞争已走入了明知不可为而为之的死胡同。

当前，熊市的涤荡使劣质项目灰飞烟灭，行业生态环境得到充分净化，也使优质项目得到更多资本关注。实际上，但无论多么高大上的天王级明星项目，如果摒弃了去中心化的平等精神，如果最后无法实现落地应用，都是没有卵用的空气，徒增笑耳。

未来，3.0时代的标志性项目，必定是落地后能够解决行业高频、痛点和刚需问题的项目，必定是落地后能够吸引更多优秀创造者、传播者、社群运营者参与生态建设的项目，必定是落地后能够构筑多方共赢的新型经济协作体系的项目。

不忘初心，方得始终。

中本聪十年前殚精竭虑创建的区块链技术，使人类第一次有机会将自由平等的乌托邦照进现实世界，惟愿业界诸君砥砺奋进，成为这个宏伟蓝图梦想成真的亲历者和践行者。

G. 区块链是什么如何简单易懂地介绍区块链

很多人不知道区块链是什么，这边给大家详细的介绍一下，区块链就是颠覆旧模式的新技术，就像人们容易忽视看不见却不可或缺的氧气一样，人们往往忽视了市场经济中至关重要的东西，那就是信任。没有信任，任何交易都无法成立。

此外不同的种族、民族、文化、宗教信仰等，会形成信任鸿沟。由于陌生人之间缺乏相互理解和必要的信任，交易很难发生。市场经济在陌生人中大量出现。市场经济的产生和发展在于一种新机制的诞生，它解决了陌生人之间的信任问题。

区块链的概念最早是在2008年由比特币创始人中本聪撰写的论文中提出的，区块链可以理解为一种公共会计的技术方案，所有数据都将公开透明，不需要中央服务器作为信任中介，从而在技术层面上保证信息的真实性、不变性和可信度，数据的不变性非常重要。

由于区块链具有大规模扩展、数据公开透明的技术特点，并且由于每个客户端的数据都是一致的，即使部分客户端被破坏，也不会影响数据安全的可靠性，尤其是可以有效解决陌生人之间的信任问题，因此这项技术可以扩展到所有可以数字化的领域，如数字货币、支付清算、数字票据、权益证明、征信、政务服务、病历等，如果区块链技术发达了，未来将与大家息息相关。

H. 【深度知识】区块链之加密原理图示(加密,签名)

先放一张以太坊的架构图：

在学习的过程中主要是采用单个模块了学习了解的，包括P2P,密码学，网络，协议等。直接开始总结：

秘钥分配问题也就是秘钥的传输问题，如果对称秘钥，那么只能在线下进行秘钥的交换。如果在线上传输秘钥，那就有可能被拦截。所以采用非对称加密，两把钥匙，一把私钥自留，一把公钥公开。公钥可以在网上传输。不用线下交易。保证数据的安全性。

如上图，A节点发送数据到B节点，此时采用公钥加密。A节点从自己的公钥中获取到B节点的公钥对明文数据加密，得到密文发送给B节点。而B节点采用自己的私钥解密。

2、无法解决消息篡改。

如上图，A节点采用B的公钥进行加密，然后将密文传输给B节点。B节点拿A节点的公钥将密文解密。

1、由于A的公钥是公开的，一旦网上黑客拦截消息，密文形同虚设。说白了，这种加密方式，只要拦截消息，就都能解开。

2、同样存在无法确定消息来源的问题，和消息篡改的问题。

如上图，A节点在发送数据前，先用B的公钥加密，得到密文1，再用A的私钥对密文1加密得到密文2。而B节点得到密文后，先用A的公钥解密，得到密文1，之后用B的私钥解密得到明文。

1、当网络上拦截到数据密文2时， 由于A的公钥是公开的，故可以用A的公钥对密文2解密，就得到了密文1。所以这样看起来是双重加密，其实最后一层的私钥签名是无效的。一般来讲，我们都希望签名是签在最原始的数据上。如果签名放在后面，由于公钥是公开的，签名就缺乏安全性。

2、存在性能问题，非对称加密本身效率就很低下，还进行了两次加密过程。

如上图，A节点先用A的私钥加密，之后用B的公钥加密。B节点收到消息后，先采用B的私钥解密，然后再利用A的公钥解密。

1、当密文数据2被黑客拦截后，由于密文2只能采用B的私钥解密，而B的私钥只有B节点有，其他人无法机密。故安全性最高。
2、当B节点解密得到密文1后， 只能采用A的公钥来解密。而只有经过A的私钥加密的数据才能用A的公钥解密成功，A的私钥只有A节点有，所以可以确定数据是由A节点传输过来的。

经两次非对称加密，性能问题比较严重。

基于以上篡改数据的问题，我们引入了消息认证。经过消息认证后的加密流程如下：

当A节点发送消息前，先对明文数据做一次散列计算。得到一个摘要, 之后将照耀与原始数据同时发送给B节点。当B节点接收到消息后，对消息解密。解析出其中的散列摘要和原始数据，然后再对原始数据进行一次同样的散列计算得到摘要1, 比较摘要与摘要1。如果相同则未被篡改，如果不同则表示已经被篡改。

在传输过程中，密文2只要被篡改，最后导致的hash与hash1就会产生不同。

无法解决签名问题，也就是双方相互攻击。A对于自己发送的消息始终不承认。比如A对B发送了一条错误消息，导致B有损失。但A抵赖不是自己发送的。

在(三)的过程中，没有办法解决交互双方相互攻击。什么意思呢？ 有可能是因为A发送的消息，对A节点不利，后来A就抵赖这消息不是它发送的。

为了解决这个问题，故引入了签名。这里我们将(二)-4中的加密方式，与消息签名合并设计在一起。

在上图中，我们利用A节点的私钥对其发送的摘要信息进行签名，然后将签名+原文，再利用B的公钥进行加密。而B得到密文后，先用B的私钥解密，然后 对摘要再用A的公钥解密，只有比较两次摘要的内容是否相同。这既避免了防篡改问题，有规避了双方攻击问题。因为A对信息进行了签名，故是无法抵赖的。

为了解决非对称加密数据时的性能问题，故往往采用混合加密。这里就需要引入对称加密，如下图:

在对数据加密时，我们采用了双方共享的对称秘钥来加密。而对称秘钥尽量不要在网络上传输，以免丢失。这里的共享对称秘钥是根据自己的私钥和对方的公钥计算出的，然后适用对称秘钥对数据加密。而对方接收到数据时，也计算出对称秘钥然后对密文解密。

以上这种对称秘钥是不安全的，因为A的私钥和B的公钥一般短期内固定，所以共享对称秘钥也是固定不变的。为了增强安全性，最好的方式是每次交互都生成一个临时的共享对称秘钥。那么如何才能在每次交互过程中生成一个随机的对称秘钥，且不需要传输呢？

那么如何生成随机的共享秘钥进行加密呢？

对于发送方A节点，在每次发送时，都生成一个临时非对称秘钥对，然后根据B节点的公钥 和 临时的非对称私钥 可以计算出一个对称秘钥(KA算法-Key Agreement)。然后利用该对称秘钥对数据进行加密，针对共享秘钥这里的流程如下：

对于B节点，当接收到传输过来的数据时，解析出其中A节点的随机公钥，之后利用A节点的随机公钥 与 B节点自身的私钥 计算出对称秘钥(KA算法)。之后利用对称秘钥机密数据。

对于以上加密方式，其实仍然存在很多问题，比如如何避免重放攻击(在消息中加入 Nonce )，再比如彩虹表(参考 KDF机制解决 )之类的问题。由于时间及能力有限，故暂时忽略。

那么究竟应该采用何种加密呢？

主要还是基于要传输的数据的安全等级来考量。不重要的数据其实做好认证和签名就可以，但是很重要的数据就需要采用安全等级比较高的加密方案了。

密码套件 是一个网络协议的概念。其中主要包括身份认证、加密、消息认证(MAC)、秘钥交换的算法组成。

在整个网络的传输过程中，根据密码套件主要分如下几大类算法：

秘钥交换算法：比如ECDHE、RSA。主要用于客户端和服务端握手时如何进行身份验证。

消息认证算法：比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用于消息摘要。

批量加密算法：比如AES, 主要用于加密信息流。

伪随机数算法：例如TLS 1.2的伪随机函数使用MAC算法的散列函数来创建一个 主密钥 ——连接双方共享的一个48字节的私钥。主密钥在创建会话密钥（例如创建MAC）时作为一个熵来源。

在网络中，一次消息的传输一般需要在如下4个阶段分别进行加密，才能保证消息安全、可靠的传输。

握手/网络协商阶段：

在双方进行握手阶段，需要进行链接的协商。主要的加密算法包括RSA、DH、ECDH等

身份认证阶段：

身份认证阶段，需要确定发送的消息的来源来源。主要采用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密，DSA签名)等。

消息加密阶段：

消息加密指对发送的信息流进行加密。主要采用的加密方式包括DES、RC4、AES等。

消息身份认证阶段/防篡改阶段：

主要是保证消息在传输过程中确保没有被篡改过。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。

ECC ：Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学。是一种根据椭圆上点倍积生成 公钥、私钥的算法。用于生成公私秘钥。

ECDSA ：用于数字签名,是一种数字签名算法。一种有效的数字签名使接收者有理由相信消息是由已知的发送者创建的，从而发送者不能否认已经发送了消息(身份验证和不可否认)，并且消息在运输过程中没有改变。ECDSA签名算法是ECC与DSA的结合，整个签名过程与DSA类似，所不一样的是签名中采取的算法为ECC，最后签名出来的值也是分为r,s。 主要用于身份认证阶段 。

ECDH ：也是基于ECC算法的霍夫曼树秘钥，通过ECDH，双方可以在不共享任何秘密的前提下协商出一个共享秘密，并且是这种共享秘钥是为当前的通信暂时性的随机生成的，通信一旦中断秘钥就消失。 主要用于握手磋商阶段。

ECIES： 是一种集成加密方案,也可称为一种混合加密方案，它提供了对所选择的明文和选择的密码文本攻击的语义安全性。ECIES可以使用不同类型的函数：秘钥协商函数(KA)，秘钥推导函数(KDF)，对称加密方案(ENC)，哈希函数(HASH), H-MAC函数(MAC)。

ECC 是椭圆加密算法，主要讲述了按照公私钥怎么在椭圆上产生，并且不可逆。 ECDSA 则主要是采用ECC算法怎么来做签名， ECDH 则是采用ECC算法怎么生成对称秘钥。以上三者都是对ECC加密算法的应用。而现实场景中，我们往往会采用混合加密(对称加密，非对称加密结合使用，签名技术等一起使用)。 ECIES 就是底层利用ECC算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非对称加密，对称加密和签名的功能。

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这个先订条件是为了保证曲线不包含奇点。

所以，随着曲线参数a和b的不断变化，曲线也呈现出了不同的形状。比如:

所有的非对称加密的基本原理基本都是基于一个公式 K = k G。其中K代表公钥，k代表私钥，G代表某一个选取的基点。非对称加密的算法 就是要保证 该公式 不可进行逆运算( 也就是说G/K是无法计算的 )。 *

ECC是如何计算出公私钥呢？这里我按照我自己的理解来描述。

我理解，ECC的核心思想就是：选择曲线上的一个基点G，之后随机在ECC曲线上取一个点k(作为私钥)，然后根据k G计算出我们的公钥K。并且保证公钥K也要在曲线上。*

那么k G怎么计算呢？如何计算k G才能保证最后的结果不可逆呢？这就是ECC算法要解决的。

首先，我们先随便选择一条ECC曲线，a = -3, b = 7 得到如下曲线：

在这个曲线上，我随机选取两个点，这两个点的乘法怎么算呢？我们可以简化下问题，乘法是都可以用加法表示的，比如2 2 = 2+2，3 5 = 5+5+5。 那么我们只要能在曲线上计算出加法，理论上就能算乘法。所以，只要能在这个曲线上进行加法计算，理论上就可以来计算乘法，理论上也就可以计算k*G这种表达式的值。

曲线上两点的加法又怎么算呢？这里ECC为了保证不可逆性，在曲线上自定义了加法体系。

现实中，1+1=2，2+2=4，但在ECC算法里，我们理解的这种加法体系是不可能。故需要自定义一套适用于该曲线的加法体系。

ECC定义，在图形中随机找一条直线，与ECC曲线相交于三个点(也有可能是两个点)，这三点分别是P、Q、R。

那么P+Q+R = 0。其中0 不是坐标轴上的0点，而是ECC中的无穷远点。也就是说定义了无穷远点为0点。

同样，我们就能得出 P+Q = -R。 由于R 与-R是关于X轴对称的，所以我们就能在曲线上找到其坐标。

P+R+Q = 0, 故P+R = -Q , 如上图。

以上就描述了ECC曲线的世界里是如何进行加法运算的。

从上图可看出，直线与曲线只有两个交点，也就是说 直线是曲线的切线。此时P,R 重合了。

也就是P = R, 根据上述ECC的加法体系，P+R+Q = 0, 就可以得出 P+R+Q = 2P+Q = 2R+Q=0

于是乎得到 2 P = -Q (是不是与我们非对称算法的公式 K = k G 越来越近了)。

于是我们得出一个结论，可以算乘法，不过只有在切点的时候才能算乘法，而且只能算2的乘法。

假若 2 可以变成任意个数进行想乘，那么就能代表在ECC曲线里可以进行乘法运算，那么ECC算法就能满足非对称加密算法的要求了。

那么我们是不是可以随机任何一个数的乘法都可以算呢？ 答案是肯定的。 也就是点倍积 计算方式。

选一个随机数 k, 那么k * P等于多少呢？

我们知道在计算机的世界里，所有的都是二进制的，ECC既然能算2的乘法，那么我们可以将随机数k描 述成二进制然后计算。假若k = 151 = 10010111

由于2 P = -Q 所以 这样就计算出了k P。 这就是点倍积算法 。所以在ECC的曲线体系下是可以来计算乘法，那么以为这非对称加密的方式是可行的。

至于为什么这样计算 是不可逆的。这需要大量的推演，我也不了解。但是我觉得可以这样理解：

我们的手表上，一般都有时间刻度。现在如果把1990年01月01日0点0分0秒作为起始点，如果告诉你至起始点为止时间流逝了 整1年，那么我们是可以计算出现在的时间的，也就是能在手表上将时分秒指针应该指向00：00：00。但是反过来，我说现在手表上的时分秒指针指向了00：00：00,你能告诉我至起始点算过了有几年了么？

ECDSA签名算法和其他DSA、RSA基本相似，都是采用私钥签名，公钥验证。只不过算法体系采用的是ECC的算法。交互的双方要采用同一套参数体系。签名原理如下：

在曲线上选取一个无穷远点为基点 G = (x,y)。随机在曲线上取一点k 作为私钥， K = k*G 计算出公钥。

签名过程：

生成随机数R, 计算出RG.

根据随机数R,消息M的HASH值H,以及私钥k, 计算出签名S = (H+kx)/R.

将消息M,RG,S发送给接收方。

签名验证过程：

接收到消息M, RG,S

根据消息计算出HASH值H

根据发送方的公钥K,计算 HG/S + xK/S, 将计算的结果与 RG比较。如果相等则验证成功。

公式推论：

HG/S + xK/S = HG/S + x(kG)/S = (H+xk)/GS = RG

在介绍原理前，说明一下ECC是满足结合律和交换律的，也就是说A+B+C = A+C+B = (A+C)+B。

这里举一个WIKI上的例子说明如何生成共享秘钥，也可以参考 Alice And Bob 的例子。

Alice 与Bob 要进行通信，双方前提都是基于 同一参数体系的ECC生成的 公钥和私钥。所以有ECC有共同的基点G。

生成秘钥阶段：

Alice 采用公钥算法 KA = ka * G ，生成了公钥KA和私钥ka, 并公开公钥KA。

Bob 采用公钥算法 KB = kb * G ，生成了公钥KB和私钥 kb, 并公开公钥KB。

计算ECDH阶段：

Alice 利用计算公式 Q = ka * KB 计算出一个秘钥Q。

Bob 利用计算公式 Q' = kb * KA 计算出一个秘钥Q'。

共享秘钥验证：

Q = ka KB = ka * kb * G = ka * G * kb = KA * kb = kb * KA = Q'

故 双方分别计算出的共享秘钥不需要进行公开就可采用Q进行加密。我们将Q称为共享秘钥。

在以太坊中，采用的ECIEC的加密套件中的其他内容：

1、其中HASH算法采用的是最安全的SHA3算法 Keccak 。

2、签名算法采用的是 ECDSA

3、认证方式采用的是 H-MAC

4、ECC的参数体系采用了secp256k1, 其他参数体系 参考这里

H-MAC 全程叫做 Hash-based Message Authentication Code. 其模型如下：

在 以太坊 的 UDP通信时(RPC通信加密方式不同)，则采用了以上的实现方式，并扩展化了。

首先，以太坊的UDP通信的结构如下：

其中，sig是 经过 私钥加密的签名信息。mac是可以理解为整个消息的摘要， ptype是消息的事件类型，data则是经过RLP编码后的传输数据。

其UDP的整个的加密，认证，签名模型如下：