上一篇我们已经了解了比特币网络的基本思想，就是为每一个比特币建立完整公开的历史交易记录，来解决重复支付的问题，也叫双花问题，整个比特币网络其实都是围绕这么一个核心问题展开。那么接下来就来看看它到底是怎么实现的，这一讲我们会先重点说说账号密码体系，你也会了解到什么是非对称加密？
比特币肯定也得有账号密码对吧，不然没法明确产权到底是谁的，转账的时候跟银行转账差不多，输入账号密码，转给谁，转多少，就可以了。
说到账号密码，过去我们传统的模式大概都是这样，比如你去某个网站注册个账号，先选个账户名，系统判断只要别人没用过就可以注册，然后设置密码。以后每次登陆的时候，网站就判断你输入的和他们之前存储的用户数据能不能匹配上。这就是传统的中心化方式，有个权威的第三方中心来管理。
但是比特币是去中心化网络，所以它并没有一个类似银行的第三方权威，来去管理和核实这些。但是矿工在记账打包区块的时候，它又必须得确认每一笔交易是不是由一个有效账号的主人所发起的。而且显然你也不能把密码发给矿工，因为他无非就是个最近十分钟解出了数学题的幸运用户而已，你给他的话，回头钱就被他取走了。
所以在一个没有中心权威的情况下，到底怎么注册账号，又怎样让大家在不知道你的密码的情况下，还能知道你输的密码是对的呢？
这就要用到非对称加密机制，可以完美的解决上面说的问题。在理解非对称加密之前，首先我们要了解下什么是对称加密。对称不对称这个说法有点抽象，可以简单理解成一个是单密码，一个是双密码。
平时常用的对称加密，加密和解密用的是同一个密码，它很像暗号，比如黄天盖地虎，下一句是宝塔镇河妖。现在很多聊天的时候也喜欢用叠词，比如嗯，和嗯嗯就是不一样的含义。在这几个例子里面，双方都知道暗号的规则，用的是同一个密码解密，这个就叫对称。这种对称加密最大的风险，在于双方都得知道密码，所以在传输密码的过程中就会有很大的泄漏风险。人类历史上几千年以来基本上都在用的都是这种对称加密方式。
直到1977年，三个美国mit的教授才发明了新的非对称加密方式，叫做RSA，R、S、A分别是这三个人的名字的首字母。
怎么个非对称呢，非对称加密有两个密码，一个是不公开的，叫私钥，只有你自己保管。还有一个公开了也没关系的密码，叫公钥。他的机制是，私钥加密的东西，不能用私钥解密，而只能用公钥解密。反过来也是，公钥加密的东西，不能用公钥解密，而只能用私钥解密。每一个公钥只有唯一的一个私钥跟他对应。基于这种机制，比特币就把那个公开的密码直接当作了账号，通常也叫地址。所以可以理解成，原本密码是密码，账号是账号。现在呢，不但密码是密码，账号也具备密码的功能。
当你发起转账的时候，你只要用私钥加密一段信息，任何人拿到以后，都可以用你公开的公钥，去解密一下，看看解出来的是不是和你说的一样就行了。举个例子，为了证明我是某个公开账户的所有者，我就用私钥加密一段话，比如“比特币就是数字黄金”这么一句话，我把这句话和加密后的那段乱码两个都发布出去，任何收到这个信息的人，不需要知道我的私钥，他们就可以用公开的账户，也就是公钥，解密下那段乱码，发现解出来的真的是“比特币就是数字黄金”这句话，就可以相信我是这个账户的真正所有者。你看，比特币就是基于这么一种巧妙的密码学原理，一次性同时解决了账号的建立和密码的保密问题。
这样一套体系安不安全呢？这个就要说到非对称加密背后的数学原理，那就是大数分解难题。
大数分解难题，指的就是给你一个超级大的数字，找不到捷径把他拆成两个质数相乘。我们知道，计算机把两个很大的数字相乘很容易，但是如果要把一个很大的数字反拆回来是极其困难的。比如把手机通讯录里面随便挑200个手机号码连在一起成一个220位的数字，你想想如果要把它拆成两个质数相乘，除了穷举一个个试没有更好的办法，而这个运算量是及其巨大的。大到哪怕宇宙大爆炸就开始算，到今天也还仍然没有穷举完。
非对称加密，就是把两个很大的几百位的质数相乘，然后把这个乘出来的结果当作公钥，公开给大家，然后把那相乘的数字做一些加工变成私钥。谁也没有办法通过公钥猜出私钥，但是要验证是否匹配却很容易。
你可能会问，量子计算出来了会怎样，量子可以同时存在不同的空间，可以支持并行计算，所以它可以秒解这种数学难题。
那怎么办？首先这东西还早着呢，其次就算实现了，也有比比特币更值得攻击的东西。因为其实非对称加密并不是只有比特币在用，目前全世界几乎所有的金融和通信等重要的系统都在用非对称加密。比如我们都知道苹果是封闭系统，只有苹果审核通过的应用才能安装在苹果手机上，那就是通过非对称加密，每个手机上已经就有公钥，苹果保管那个私钥，一个app只有被苹果那个私钥加密过，才能被手机上的公钥识别出来。包括网银用的那个u盾，用的时候不是要安装证书吗，其实就是给你装一个公钥，这样才能保证你发送的账户信息在发送过程中，即使被截获也没关系，因为只有银行服务器的私钥才能解的出来。
所以如果量子计算出来的话，显然攻击其他金融和通信系统回避攻击比特币更有利可图。而且，等他快出来的时候，大家也会重新升级新的标准来适应量子时代。
总结一下，这一篇我们介绍了比特币网络的账号密码机制，以及背后的非对称加密技术原理。
要解决的事，在一个没有中心权威机构的情况下，怎样建立账号，同时又要在不给任何人透露密码的情况下，能够证明某个账号的归属权。因此采取了非对称加密机制，对称加密只有一个密码，双方都必须知道，所以传输的时候容易泄漏。而非对称加密有两个密码，一个是自己保管的叫私钥，一个是公开的叫公钥，私钥加密的信息只能用公钥解密，公钥加密的信息只能用唯一的私钥解密。比特币网络将公钥当成账号来使用，向所有人公开，矿工只要能够用公钥，正确解密私钥加密的信息，就证明发起交易的人就是账号的主人。
非对称加密是基于大数分解困难这个难题建立的，其实比特币用的并不是标准的rsa算法，而是升级后的椭圆曲线加密算法，这个讲起来太复杂了，有兴趣的可以自己去了解。本质上跟rsa的原理一样，他的基础就是一道非常难解的数学难题。这个是比特币网络唯一用到的两个数学原理之一。这种机制已经广泛应用在各种重要的银行、通信等等系统当中，所以即使量子计算出现，要攻击也轮不到比特币。所以不管从数学的角度还是从市场博弈的角度来讲，比特币的账号密码体系都是非常安全的。
你看他又是沿着一个特定问题找解决办法的自然推到过程，是不是有所启发呢。
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