位元幣是一種加密虛擬貨幣，但是位元幣本身不加密，利用hash進行加密。是乙個分布式的支付系統。每個節點都維護乙個賬本，每次交易需要半數以上的節點通過，從而防止某個節點篡改賬本。
位元幣中用到的密碼學方法有兩個——hash和簽名
hash是整個區塊鏈的基礎。在位元幣中利用hash的hash resistance、hiding和puzzle friendly特性來實現加密
hash resistance就是指不存在高效的方法製造hash碰撞。hash resistance是理論上的。並不能證明，只是實踐上，對於乙個hash函式，沒有人找到一種高效構造hash碰撞的方法，那麼就說這個hash函式是hash resistance的。
hiding簡而言之就是說hash函式不存在逆函式，知道乙個hash值不能夠構造出被加密的值。如果輸入空間非常小，那就可以通過暴力求解的方式來找到輸入。在實踐中常常在前面加一串隨機數擴大輸入空間。
puzzle frendly就是沒有高效的辦法找到一種輸入來構造出所需特徵的hash值。這個特性可以用於工作量證明。挖礦的過程就是在尋找乙個nonce，這個nonce和區塊鏈中區塊頭里的其他元素合在一起取hash值，使hash值小於乙個指定的閾值(target)。想要找到這個nonce就只能暴力列舉。
difficult to solve,but essay to verify性質。就是講乙個nonce是非常難尋找的，但是找到之後將其發布出去，其他節點非常容易驗證。
位元幣中使用的hash函式是 sha-256
位元幣使用非對稱加密體系來實現簽名。每個節點有乙個發布出去的公鑰和乙個不發布的私鑰。公鑰用於加密，私鑰用於解密。如果節點a要給節點b傳送資訊，那麼就用b的公鑰進行加密，b拿到加密後的資訊後，再用私鑰進行解密。
在數字簽名技術中，對交易簽名（加密）用的是私鑰，驗證（解密）用的是公鑰。比如a發布了一次交易，那麼a用自己的私鑰對這次交易進行簽名，然後把簽名和交易資訊都發布出去，其他節點利用a的公鑰、簽名、交易資訊來進行驗證，就可以確定這筆交易確實是由a發布的。
位元幣的每個節點都要維護乙個共同的賬本，這個賬本就是區塊鏈的形式。
hash指標不僅儲存了乙個區塊的位址，也儲存了前一區塊的hash值。區塊鏈通過hash指標將一堆區塊連線起來。 每個hash指標儲存了前乙個區塊（包含前乙個區塊的hash指標在內所有資訊）的hash值。因為hash指標的這種計算方法，所以一旦修改了某乙個block中的內容，那麼這個block後面所有區塊的hash指標都會改變。想要驗證整個區塊鏈是不是被篡改該，只要比對一下最後乙個hash指標就可以了。這樣就只需要儲存最後乙個hash指標
merkle tree就是乙個二叉樹的形式，用hash指標來代替普通的邊。tx表示每個交易，對每個tx進行一次hash之後得到底層的hash值，然後每層都將下面兩層的hash值拼接起來取hash值得到父節點的hash值，最後得到乙個root hash。
在位元幣系統中，大部分節點都是輕節點，輕節點只儲存最近幾次交易的hash值。全節點儲存區塊鏈中的所有資訊。那麼如果a與b進行交易，a對b進行了一次轉賬交易，在圖中表示為黃色tx，然後a將這個交易帶上自己的簽名發布了出去，那麼b如果是乙個輕節點，如何驗證a確實進行了這次交易呢？b從附近全節點中獲取到所有紅色hash值。然後b計算出黃色的hash值，就可以得到綠色hash值，然後與a給的紅色hash值合併得到上方hash值，最終得到了根hash值，與全節點中儲存的根hash值進行比對，如果沒有問題說明確實進行了這次交易。
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