區塊鏈中最為重要的技術就是密碼學Cryptography，其源於希臘語「kryptós 隱藏」和「gráphein 書寫」，因此也有加密貨幣Cryptocurrency。各種通行密碼技術主要有直接儲存法、單向函數法、通行密碼加密碼、通行密碼加鹽法、時戳法、亂數法；密碼學主要可分類為編碼、單向雜湊、非對稱式加密法、對稱式加密法。

What is the Hash Function？

單向函數法One-Way Function可避免系統管理員得知使用者的通行密碼，因為Z = F(X)時，知道Z也難推出X。

雜湊函數，又稱散列函數、哈希函數，是不管輸入多長的字串都可以產生(mapping)固定長度大小的輸出值，並且好的函數不可有重複的，就算改一個字元也會有很大的改變，可用雜湊值是來證實其唯一性，如同人的指紋是唯一的，才有「數位指紋Digital Fingerprint」之稱。而所謂「碰撞Collision」是指多個不同的輸入值在使用同個函數的情況下，能得出至少兩個相同的輸出值。

單向雜湊算法也被稱為訊息指紋 Message Fingerprint演算法或 訊息摘要 Message Digest演算法，是不需要Private key的。

下面是常使用的幾個典型單向雜湊函數，而目前 MD5, SHA1 都已經可被破解：
• MD5（RFC 1321）：產生128位元(比特)固定長度，最大輸入訊息長度為無限。
• SHA-1（Secure Hash Algorithm）：產生160位元固定長度。
• SHA2-256：產生256位元固定長度 ，是Bitcoin使用的Hash function。
• SHA3-256(Keccak-256)：產生256位元固定長度，最大輸入訊息長度為無限，是在Ethereum中使用。
• SHA2-384：產生384位元固定長度。
• SHA2-512：產生512位元固定長度。

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What is Public-Key Cryptography？

公開金鑰加密Public-Key Cryptography，亦稱為非對稱加密Asymmetric cryptography，是用一對金鑰，公開金鑰Public key，也稱加密金鑰Enciphering key，是可以公開出去給所有人知道的，另一把私密金鑰Private key，也稱解密金鑰Deciphering key，是要自己秘密保管的，加密的過程是用公鑰將明文Cleartext or Plaintext(未加密的原始資料或機密資料)轉變為密文Ciphertext(經加密成亂碼的文字)，接收者用自己的私鑰解密而還原明文內容。

區塊鏈使用的SHA256所產生的公鑰過程是不可逆的，私鑰可則達到2的256次方個，有一定的保護資料的安全；當一個個含有交易紀錄的區塊，串成一長串的區塊鏈 時，其區塊間皆以Hash function塊塊相連，有著連鎖效應，想要竄改交易紀錄須要比挖礦多出非常多倍的算力，因此要51%的算力才能發起攻擊，代價自然不會比當礦工還要值得。

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