密碼是一門(mén)古老的藝術(shù)，廣泛應(yīng)用于政治、軍事等領(lǐng)域。但直到香農(nóng)發(fā)表《秘密體制的通信理論》，密碼才從藝術(shù)發(fā)展為科學(xué)和技術(shù)。上個(gè)世紀(jì)70年代美國(guó)軍方數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES的發(fā)布，成為密碼學(xué)發(fā)展歷史上的第二個(gè)里程碑性事件。迪菲和赫爾曼在1976年發(fā)表了一篇具有開(kāi)創(chuàng)性的論文《密碼學(xué)的新方向》（New Directions in Cryptography），這篇論文首次引入了公共密鑰加密協(xié)議與數(shù)字簽名的概念，這兩者構(gòu)成了現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用的加密協(xié)議的基石。
區(qū)塊鏈里面用得比較多的密碼，一是非對(duì)稱(chēng)密碼，二是哈希函數(shù)，三是安全多方計(jì)算。
（一）
非對(duì)稱(chēng)密碼就是迪菲和赫爾曼1976年發(fā)表的《密碼學(xué)的新方向》開(kāi)啟的新領(lǐng)域。非對(duì)稱(chēng)加密（asymmetric cryptography），也稱(chēng)為公開(kāi)密鑰加密（Public-key cryptography），是密碼學(xué)的一種算法，它需要兩個(gè)密鑰，一個(gè)是公開(kāi)密鑰，另一個(gè)是私有密鑰。顧名思義，公鑰可以任意對(duì)外發(fā)布；而私鑰必須由用戶自行嚴(yán)格秘密保管，絕不透過(guò)任何途徑向任何人提供，也不會(huì)透露給要通信的另一方，即使他被信任。
非對(duì)稱(chēng)加密的重要性質(zhì)：
1.加密的雙向性
加密具有雙向性，即公鑰和私鑰中的任一個(gè)均可用作加密，此時(shí)另一個(gè)則用作解密。
使用其中一個(gè)密鑰把明文加密后所得的密文，只能用相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)密鑰才能解密得到原本的明文，甚至連最初用來(lái)加密的密鑰也不能用作解密，這是非對(duì)稱(chēng)加密最重要的性質(zhì)或者說(shuō)特點(diǎn)。
2.公鑰無(wú)法推導(dǎo)出私鑰
必須確保使用公鑰無(wú)法推導(dǎo)出私鑰，至少妄想使用公鑰推導(dǎo)私鑰必須在計(jì)算上是不可行的，否則安全性將不復(fù)存在。
雖然兩個(gè)密鑰在數(shù)學(xué)上相關(guān)，但如果知道了公鑰，并不能憑此計(jì)算出私鑰；因此公鑰可以公開(kāi)，任意向外發(fā)布；而私鑰不公開(kāi)，絕不透過(guò)任何途徑向任何人提供。
（二）
哈希函數(shù)（Hash）是指把一個(gè)大范圍映射到一個(gè)小范圍。把大范圍映射到一個(gè)小范圍的目的往往是為了節(jié)省空間，使得數(shù)據(jù)容易保存。除此以外，Hash函數(shù)往往應(yīng)用于查找上。所以，在考慮使用Hash函數(shù)之前，需要明白它的幾個(gè)限制：
Hash的主要原理就是把大范圍映射到小范圍；所以，你輸入的實(shí)際值的個(gè)數(shù)必須和小范圍相當(dāng)或者比它更小。不然沖突就會(huì)很多。
由于Hash逼近單向函數(shù)；所以，你可以用它來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
不同的應(yīng)用對(duì)Hash函數(shù)有著不同的要求；比如，用于加密的Hash函數(shù)主要考慮它和單項(xiàng)函數(shù)的差距，而用于查找的Hash函數(shù)主要考慮它映射到小范圍的沖突率。
（三）
安全多方計(jì)算（Secure Muti-party Computation，簡(jiǎn)稱(chēng)MPC，亦可簡(jiǎn)稱(chēng)SMC或SMPC）問(wèn)題首先由華裔計(jì)算機(jī)科學(xué)家、圖領(lǐng)獎(jiǎng)獲得者姚期智教授于1982年提出，也就是為人熟知的百萬(wàn)富翁問(wèn)題：兩個(gè)爭(zhēng)強(qiáng)好勝的富翁Alice和Bob在街頭相遇，如何在不暴露各自財(cái)富的前提下比較出誰(shuí)更富有？安全多方計(jì)算旨在解決一組互不信任的參與方之間保護(hù)隱私的協(xié)同計(jì)算問(wèn)題。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，安全多方計(jì)算協(xié)議作為密碼學(xué)的一個(gè)子領(lǐng)域，其允許多個(gè)數(shù)據(jù)所有者在互不信任的情況下進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果，并保證任何一方均無(wú)法得到除應(yīng)得的計(jì)算結(jié)果之外的其他任何信息。換句話說(shuō)，MPC技術(shù)可以獲取數(shù)據(jù)使用價(jià)值，卻不泄露原始數(shù)據(jù)內(nèi)容。
【MPC技術(shù)框架圖|中國(guó)信息通信研究院《數(shù)據(jù)流通關(guān)鍵技術(shù)白皮書(shū)》】
在區(qū)塊鏈出現(xiàn)以前，密碼學(xué)是一門(mén)非常小眾的學(xué)科，被應(yīng)用于黨、政、軍等領(lǐng)域，商業(yè)應(yīng)用很少。區(qū)塊鏈帶來(lái)了密碼學(xué)的普及，同時(shí)在一些細(xì)分領(lǐng)域也推動(dòng)了密碼學(xué)的發(fā)展。比如隱私保護(hù)、零知識(shí)證明、抗量子密碼等等。
