密码学原理

1. Collision Resistance（碰撞抗性）:
   • 定义： 碰撞抗性是指对于给定的哈希函数，很难找到两个不同的输入，它们的哈希值相同。换句话说，哈希函数应该尽量避免两个不同的输入映射到相同的输出。
   • 在加密货币中的应用： 碰撞抗性在加密货币中是至关重要的，特别是在使用哈希函数的地方。例如，比特币使用SHA-256等哈希函数来确保交易的唯一性和不可篡改性。如果哈希函数不具备碰撞抗性，攻击者可能会通过构造两个不同的输入，但具有相同的哈希值来实施欺诈。
2. Hiding（隐藏）:
   • 定义： 隐藏是指给定系统的输出，很难或几乎不可能从中推断出输入的信息。换句话说，隐藏性质确保系统的输出对于外部观察者而言是不透明的。
   • 在加密货币中的应用： 隐藏性在加密货币中常见于隐私币的设计。例如，Monero等隐私币使用环签名和隐私交易来确保交易的发起者以及交易金额对外是不可见的。这有助于保护用户的隐私。
3. Puzzle Friendly（谜题友好）:
   • 定义： 谜题友好是指在密码学中，难解的问题易于证明其解的正确性。谜题友好性质通常与工作证明（Proof of Work）机制相关，其中要求解一个谜题来完成某些任务。
   • 在加密货币中的应用： 谜题友好性质在比特币等加密货币中是基础性的。比特币的工作证明机制要求矿工通过解决一个具有一定难度的谜题来创建新的区块。这种机制确保了网络的安全性，并使得攻击者需要付出大量计算资源才能进行恶意行为。

BTC

数据结构

BTC中的两种数据结构：区块链和默克尔树

区块链

默克尔树

默克尔树（Merkle Tree），又称为哈希树，是一种树状数据结构，其中每个叶节点是数据块的哈希值，而每个非叶节点是其子节点的哈希值的串联（通常是两个子节点的哈希值）

默克尔树的主要特点和用途：

1. 数据完整性验证： 默克尔树的结构使得对数据完整性进行快速、有效的验证成为可能。通过比较根节点的哈希值，可以确认整个数据集是否完整且未被篡改。
2. 快速证明： 如果两个默克尔树的根哈希值相同，那么可以确定它们的所有数据块都是相同的。这种快速证明的特性在分布式系统中非常有用，例如在区块链中验证交易的有效性。
3. 节省存储空间： 默克尔树的结构允许只存储树的根哈希和一些分支节点的哈希值，而不需要存储每个数据块的实际内容。这有助于节省存储空间，尤其是对于大规模的数据集。

在区块链中，默克尔树常用于：

• 交易验证： 默克尔树用于验证区块中的交易是否有效，以确保区块链上的数据没有被篡改。
• 状态树： 一些区块链使用默克尔树来组织和验证状态数据，以提高效率和安全性。
• 轻量级客户端： 默克尔树的性质使其成为构建轻量级客户端的理想工具，这样客户端可以仅下载和验证与其相关的子树而不是整个区块链。