演算法

什麼是演算法 (Algorithm)？

演算法是一個明確定義的指令序列或一組規則，旨在執行特定任務或解決問題。用最簡單的話來說，它就像一本烹飪書中的食譜，一步步告訴你如何烹飪一道菜。在電腦運算和數學術語中，演算法執行運算、進行計算並處理資料以實現期望的結果。它們的範圍可以從用於算術運算的簡單公式到管理軟體應用程式中的關鍵功能（例如對資料進行排序或在導航系統中尋找路徑）的複雜多部分流程。

什麼是加密演算法 (Cryptographic Algorithm)？

加密演算法是一種專門為保護數位資訊而設計的演算法。它確保透過網路傳輸的資料免受未經授權的存取和篡改。這些演算法使用數學和邏輯將資料打亂（加密）為任何沒有解密金鑰的人都無法讀取的格式。此過程不僅有助於維護資料的機密性，而且還確保其完整性和真實性，因為加密資料的任何變更都可以輕鬆檢測。

加密演算法對於創建安全的數位環境至關重要，特別是對於線上交易和通訊。它們主要分為兩種類型：對稱演算法，使用相同的金鑰進行加密和解密；非對稱演算法，使用一對金鑰（用於加密的公鑰和用於解密的私鑰）。這些演算法構成了現代數位通訊中使用的許多安全協議的基礎，包括用於安全電子郵件、線上銀行和加密貨幣交易的協議。

加密貨幣中的常用演算法

● SHA-256：SHA-256 被比特幣使用，是一種加密雜湊函數，可將輸入資料轉換為唯一的 256 位元簽章。它以其高安全性和抗攻擊性而聞名。

● Scrypt：Scrypt 被萊特幣和其他加密貨幣所採用，其設計比 SHA-256 更加佔用記憶體，進而降低了使用 ASIC 等客製化硬體解決方案的優勢，並使個人用戶更容易進行挖礦。

● Ethash：Ethash 是以太坊使用的工作證明演算法（在 2022 年過渡到權益證明之前），其設計目的是透過在挖掘過程中需要更多記憶體來抵抗 ASIC，從而有利於基於 GPU 的挖掘設定。

● EdDSA (Ed25519)：用於建立數位簽名，此演算法以其速度、安全性和對某些類型加密攻擊的抵抗力而聞名。它用於 Cardano 等加密貨幣。

● X11：Dash 幣採用的 X11 由 11 種不同的雜湊演算法組成，用於其工作量證明共識機制，這使得為其生產 ASIC 礦機變得複雜且困難。

演算法在加密領域的應用

● 交易驗證：在將交易加入區塊鏈之前，演算法會處理並驗證交易的合法性。

● 安全性增強：加密演算法對資料進行加密，確保交易和錢包內容免受駭客攻擊和未經授權的存取。

● 共識模型：工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）等演算法用於就交易的有效性和新區塊的建立達成一致，而無需中央權威。

● 網路可擴展性：先進的演算法設計來增強區塊鏈網路的可擴展性，使其能夠每秒處理更多交易，而不會影響安全性或去中心化。