區塊鏈透過數學共識機制是非對稱加密演算法，即在加密和解密的過程中使用一個“金鑰對”，“金鑰對”中的兩個金鑰具有非對稱的特點：一是用其中一個金鑰加密後，只有另一個金鑰才能解開；二是其中一個金鑰公開後，根據公開的金鑰其他人也無法算出另一個金鑰。在區塊鏈的應用場景中，一是加密時的金鑰是公開的、所有參與者可見的（公鑰），每個參與者都可以用自己的公鑰來加密一段資訊（真實性），在解密時只有資訊的擁有者才能用相應的私鑰來解密（保密性），用於接收價值。二是使用私鑰對資訊簽名，公開後透過其對應的公鑰來驗證簽名，確保資訊為真正的持有人發出。非對稱加密使得任何參與者更容易達成共識，將價值交換中的摩擦邊界降到最低，還能實現透明資料後的匿名性，保護個人隱私（如圖1.4所示）。

圖1.4 私鑰、公鑰間的關係

資料來源：巴位元、興業證券研究所

（一）工作量證明機制

所謂工作量證明機制，是指一方（通常為證明者）提交已知難以計算但易於驗證的計算結果，而其他任何人都能夠透過驗證這個答案就確信證明者為了求得結果已經完成了大量的計算工作。

現代最早工作量證明應用是亞當·巴克（Adam Back）於1996年提出的以基於SHA256的工作量證明為反垃圾郵件手段的“Hashcash”（雜湊現金）。系統透過要求所有郵件傳送時都必須完成大強度的工作量證明，這將使垃圾郵件傳送者發大量電子郵件變得很不划算，卻仍允許使用者們在需要時向其他使用者正常傳送郵件。現在位元信為了同樣的目的使用了一個類似它的系統，而Hashcash的演算法也已經被改造為以“挖礦”為形式的比特幣安全的核心。

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