冲量网络|泛谈密码学

密码学是研究如何隐密地传递信息的学科，是数学和计算机科学的分支，和信息论也密切相关。而互联网的出现和繁荣，密码学技术得到了飞跃式发展，而随着区块链和可信计算等先进技术的出现，更是将密码学的商业价值和技术发展速度提升到了前所未有的高度。可以说，目前密码学技术处于百花齐放的状态，其将成为未来互联网的关键技术之一，引领着相关的技术和商业活动不断往前发展。

那说到密码学，就不得不先提到对称加密，简单来说，在对称加密的框架下，双方会首先约定一个密钥，此后发出者将密文通过该密钥进行加密后再传递给接收者，接收者通过密钥再还原出来，哪怕被截获，没有密文也很难破译。

从古代起直到1970年代，对称加密可以说是密码学的主要应用模式。直到现在，其也一直处于发展的过程中，70年代DES算法的出现也代表着其又迈入新的台阶，DES标准使得对称密码学达到了新高度，使得破解密码也变得更加困难。

但是对称加密也有一个弱点，就是它永远要依赖于一个“事先共享的密钥”。要做到事先共享的密钥，可能需要一个成本较高的过程。如果双方可能距离很遥远，要通过某种方式传递密钥，同时保证传递的安全性，很可能不是一件容易的事。特别是当其中一方需要当方面更改密钥内容，那整个系统就很容易遭到破坏

由于计算机技术的发展速度惊人，使得秘密通信中的密钥交换问题，开始成为一个更迫切真实的需求。使用者不可能保证每次都能共享密钥，需要通过对话产生出一个共享密钥，同时让截获整个对话过程的第三方无法猜出这个密钥。

这个看似疯狂的想法在70年代得到了理论层面的实现，其便是利用密钥对，其核心思想是创造出一个密钥对，密钥对由公钥和私钥组成，发送者向接收者公开的将不是密钥而是公钥，任何一个接收方，哪怕此前与发送者并不认识，都可以把明文通过公钥加密，然后发送给发送者。发送者获得内容后，便可以通过私钥进行解密，理论上这一切都可以在本地实现，既然在本地实现，那自然也没有泄露的风险。

但是这个解决方案在那时过于前卫，一直到接近20年后，人们才开始大规模使用这种加密方法，SSL/TLS，HTTPS等技术都是来源于此，其也成为了互联网的核心技术之一。

区块链的出现给密码学带来了新气象，它着眼于组织管理上的重要问题，如果一个团体，相互之间不能完全信任，但是又需要在一起合作，究竟该如何解决？区块链通过各类共识机制，保证即使通信安全和绝对信任，任何人都可以自愿参加这个集体，成为集体管理的一份子，而且所有成员也是平等的。

区块链技术通过密码学构建了一个分布式的共享账本和数据库，保证了区块链的“诚实”与“透明”，同时使得所有参与者可以在互信社区中完成协作。区块链出现以前，密码学的主要应用是构建秘密通信体系。区块链的出现将密码学的应用领域大大拓展了，使之成为构建新型人类互信社区的核心技术力量。

而随着可信计算技术和隐私计算等一系列技术的异军突起，密码学开始着重于保护隐私协作数据，而不仅仅在于信息，区块链虽然能实现信息的安全，但在协作中，其效率并不高，此外，如果大家都要求保护隐私，就意味着相互看不见对方的数据。此时，如果又没有一个“第三方作保”，大家怎么可能建立互信呢？

那要兼顾这两点，同时解决“数据透明”与“隐私保护”，可信计算技术便是解决“数据透明”与“隐私保护”的最佳工具，其包括零知识证明、同态加密、安全多方计算、联邦学习等技术，其从硬件层保护软件和数据，并在协作层面促进同业及不同业的数据、算法等协作，相比于小范围合作或者灰色地带的购买行为，利用可信计算计算，便能在不泄露隐私的情况下完成大规模协作，这是在过去从来不敢想象的。

互联网的需求不会枯竭，密码学的发展也永无止尽，密码学也会进一步促进计算机科学，特别是在于电脑与网络安全所使用的技术，如访问控制与信息的机密性。而结合可信计算技术则可以保证隐私数据等在协作时，也不会被泄露，从而使得密码学的应用进一步扩大和完善。

对冲量网络而言，其将建立起链上链下的可信计算能力，支持保护数据隐私和安全前提下的联合计算和交易。并使得其能覆盖全网络的安全传输通道，保障任务的安全调度和计算。支持隐私智能合约、链外安全存储、安全密钥管理、可信跨链服务、可信物联网、可信联邦学习等场景的计算环境需求，打造Web3.0时代的可信基础设施。

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编译者/作者：冲量科技

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