加密貨幣學是比特幣的一個非常重要的部分，它被稱為加密貨幣是有原因的，因為它是其運作所必需的。
我們可以在比特幣的各個方面找到加密貨幣，我們將在整篇文章中進行討論。但首先，我們需要解釋什麼是加密貨幣學，然後繼續看看它如何在不同方面與這種加密貨幣學相結合。
什麼是加密貨幣學？
加密貨幣學是數學的一部分，包含一系列用於維護數字安全和隱私的不同方法。
加密貨幣學領域中一些最重要的領域是散列函數、加密貨幣和解密以及數字簽名。所有這些都由本學科研究，以進一步提高其性能。
比特幣是數字貨幣的一種形式，被稱為加密貨幣，因為它們實施加密貨幣學以實現去中心化的貨幣系統，並允許人們進行完全數字化的點對點支付。
當然，比特幣並不是當今唯一使用加密貨幣學的人，也不是第一個這樣做的解決方案。
今天，我們發現幾乎每個電子設備都使用某種形式的加密貨幣學來保護重要信息和驗證數字身份。
那些受加密貨幣保護的手機和計算機、政府系統、電信網絡、銀行、社交網絡和其他安全至關重要的項目實施它。
加密貨幣與解密的區別
加密貨幣是隱藏信息的過程，它成為秘密。對於不是它的接收者並且沒有解釋它的技能的任何人來說，這是無法理解的。
加密貨幣過程非常簡單，至少在廣義上是這樣，它包括將要加密貨幣的信息（稱為明文）轉換為稱為密文的加密貨幣。
另一方面，我們有一個相反的過程，稱為解密，它包括將加密貨幣文本轉換回純文本。
如今，幾乎所有數字設備或服務都使用了加密貨幣技術，以保護信息免受未經授權或試圖發現信息以進行不當或惡意使用的代理的侵害。
強大的加密貨幣使我們能夠安全地瀏覽互聯網、加密貨幣保護重要信息以及向他人發送消息而不會丟失我們的隱私。
有許多形式的加密貨幣，每一種都有不同的安全級別。在大多數情況下，使用一個或多個密鑰來加密貨幣和解密信息。
所需密鑰的類型和數量取決於所使用的加密貨幣方案。其中一些被認為即使對於量子計算也是安全的，而另一些則提供了足以完成任務的安全級別，而簡單的計算機或人類無法破解它。
與比特幣的關係
比特幣網絡和區塊鍊是一種數據庫，不需要加密貨幣，因為它是一個開放的分佈式數據庫。無需加密貨幣任何信息。
比特幣節點之間傳輸的所有信息都是未加密貨幣的，因此任何人都可以與這種加密貨幣的網絡進行交互。
然而，圍繞比特幣的服務確實需要更多的隱私和安全性。在比特幣錢包等應用程序中存儲私鑰就是這樣一種用例。為此使用了各種類型的加密貨幣方案。
例如，Bitcoin Core 使用高級加密貨幣標準(AES) 加密貨幣你的錢包。 NSA 用於其收集的機密信息的加密貨幣算法，出於某種原因，AES 被認為是一種極其安全的方案。
為了解密，比特幣核心用戶需要提供一個加密貨幣，該加密貨幣用作解密密鑰。
哈希函數
哈希函數是一種數學函數，它以任何類型的信息為輸入，並將其輸出轉換為具有某些特殊特徵的結果。
哈希函數有很多種類型，但它們都具有相同的基本特徵，這使得該函數不僅對比特幣非常重要，對其他加密貨幣項目也非常重要。
散列函數的輸出就是所謂的散列或摘要，是通常以十六進制形式表示的字母數字字符串。
雖然這些函數之一的輸入可以根據需要盡可能長，但輸出始終是相同的長度。
這取決於使用的特定散列函數。例如，SHA-256（由比特幣使用）是安全去中心化算法系列散列函數的一部分，無論輸入有多大或多小，它總是輸出256 位。
加密貨幣函數的輸出也是確定性的，這意味著給定相同的輸入，它總是返回相同的輸出，相同的散列。但是，如果輸入的至少一個字符被更改，則輸出必須完全不同並且與另一個完全不相關。
最後一個屬性對於能夠快速驗證信息是否鏈接到哈希非常重要。例如，如果我們有一個非常大的文件，並且我們想檢查它是否未被篡改，我們可以使用散列函數並將散列與我們上次檢查的結果進行比較。
如果兩個哈希值相同，則文件未被篡改。但是，結果中的任何類型的更改都會告訴我們信息已被修改。
最後，哈希函數的輸出是一種方式。這意味著我們不能使用輸出來形成輸入。另一方面，輸出不顯示有關輸入的任何信息，也不能用於查找它。
最後一個屬性對於提交某些信息而不需要透露它非常有用。我們將看到在諸如比特幣工作證明之類的系統中使用的東西。
與比特幣的關係
比特幣協議主要使用SHA-256 進行所有需要散列的操作。最重要的是，哈希函數用於實現稱為工作量證明的共識機制。
為了讓礦工驗證鏈上的塊，他們需要找到低於目標哈希的塊頭的哈希。
由於該過程是隨機且不可預測的，因此找到有效的哈希是一個反複試驗的問題。所以他別無選擇，只能繼續努力，直到成功。
哈希函數的特性也使比特幣的不變性成為可能。在每個區塊中，通過計算作為該區塊一部分的每個交易的哈希值來構建Merkle 樹。這允許添加到塊中的每個事務在此之後變得不可變。
此外，每個新塊都保證了前一個塊的不變性。這要歸功於將前一個塊的哈希添加到每個塊，形成一條鏈並使區塊鏈更難被更改。
電子簽名
數字簽名類似於物理簽名，不同之處在於前者更安全可靠。
與物理世界中的對應物一樣，數字簽名將簽名信息的批准與簽名者的特定身份聯繫起來。但與物理簽名不同，數字簽名不能複制和粘貼，因為每個簽名對於每條已簽名的信息都是唯一的。
數字簽名由三個部分組成：
被簽名的信息：可以是任何類型的數字信息，例如文本、圖像、音頻文件等。簽名者的公鑰：它是一種偽匿名標識形式，用於確定特定私鑰的所有者已經對消息進行了簽名。簽名本身：它是一個數學證明，證明公鑰的所有者和相應的私鑰已經簽署了該特定信息。
這裡重要的是創建簽名需要私鑰，但不需要驗證它。任何人都可以獲取公鑰、簽名和信息，並驗證一切是否有效。
此外，由於簽名是使用信息的散列生成的，因此還可以分析所提供的信息自簽名後是否未被更改。
與比特幣的關係
就比特幣而言，它實現了一種名為ECDSA 的數字簽名算法，該算法基於加密貨幣橢圓曲線。
雖然該算法允許使用私鑰簽署任何類型的消息，但在比特幣的情況下，它用於簽署交易並因此發送BTC。
這種加密貨幣的協議允許將UTXO 中的比特幣發送到公鑰，只有與其匹配的私鑰簽名才能解鎖並發送它們。
此簽名發佈在區塊鏈上，以便網絡的任何成員都可以驗證簽名、公鑰和消息。
多虧了這一點，比特幣是一個完全點對點的系統。比特幣交易可以從一個人發送到另一個人，而無需第三方中介。
反過來，當礦工處理每筆交易時，他們無法代表其他人生成有效簽名，因此無法竊取他們的資金。
概括
加密貨幣學是數學的一部分，包括對加密貨幣、散列函數和數字簽名的研究。比特幣使用哈希函數來確保區塊鏈的安全性和不變性。比特幣使用基於公鑰的數字簽名，因此用戶可以在沒有信任的情況下發送和接收比特幣。
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