区块链通过数学共识机制是非对称加密算法，即在加密和解密的过程中使用一个“密钥对”，“密钥对”中的两个密钥具有非对称的特点：一是用其中一个密钥加密后，只有另一个密钥才能解开；二是其中一个密钥公开后，根据公开的密钥其他人也无法算出另一个密钥。在区块链的应用场景中，一是加密时的密钥是公开的、所有参与者可见的（公钥），每个参与者都可以用自己的公钥来加密一段信息（真实性），在解密时只有信息的拥有者才能用相应的私钥来解密（保密性），用于接收价值。二是使用私钥对信息签名，公开后通过其对应的公钥来验证签名，确保信息为真正的持有人发出。非对称加密使得任何参与者更容易达成共识，将价值交换中的摩擦边界降到最低，还能实现透明数据后的匿名性，保护个人隐私（如图1.4所示）。

图1.4 私钥、公钥间的关系

资料来源：巴比特、兴业证券研究所

（一）工作量证明机制

所谓工作量证明机制，是指一方（通常为证明者）提交已知难以计算但易于验证的计算结果，而其他任何人都能够通过验证这个答案就确信证明者为了求得结果已经完成了大量的计算工作。

现代最早工作量证明应用是亚当·巴克（Adam Back）于1996年提出的以基于SHA256的工作量证明为反垃圾邮件手段的“Hashcash”（哈希现金）。系统通过要求所有邮件发送时都必须完成大强度的工作量证明，这将使垃圾邮件发送者发大量电子邮件变得很不划算，却仍允许用户们在需要时向其他用户正常发送邮件。现在比特信为了同样的目的使用了一个类似它的系统，而Hashcash的算法也已经被改造为以“挖矿”为形式的比特币安全的核心。

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