比特币的加密部分是利用密码学原理，主要用到哈希和签名这两个部分，这是密码学的重要组成部分。哈希又被叫做散列函数，是一种从任何一种数据中创建较小的数字“指纹”的方法。签名采用的是非对称加密方式，它能解决对称加密方式中无法将密钥发送给对方的问题。

哈希的性质

1.抗碰撞性

碰撞性是指哈希碰撞，哈希碰撞的产生机制是给定输入的x和y，经过哈希函数运算，输出的H（x）=H（y），就完成一次哈希碰撞，这是很常见的运算方法，不同的输入会映射到哈希表中的同一个位置，比特币的SHA-256算法有2的256次方个单位的空间，这是一个相当大的数字，在给定一个输入m的情况下，通过哈希运算得到H（m），但是很难通过人工方式找到另外一个输入m’，这就导致第二次哈希运算很难找到H（m）=H（m’）的关系，这就是矿工进行运算的内容。

2.隐蔽性

哈希函数单向不可逆，输入一个x，可以将其哈希值计算为H（x），但是通过这个映射关系不能反推出x，除非采用暴力破解的方式，这就对挖矿的设备算力提出了要求。隐蔽性的前提是输入的空间应当足够大，并且取值分布十分均匀。

3.谜题友好性

谜题友好性是指计算出来的哈希结果是不可预测的，输入某个x，想要哈希值H（x）在某个范围内，并没有什么简单的算法，只能由每个数依次尝试，这就是比特币挖矿的本质。比特币区块链中每一个区块都有区块头，区块头里面的2个域分别是随机数nonce和目标值target，矿工的任务就是不断尝试nonce，并且将其与区块头信息结合起来，共同作为输入值，计算出哈希值。

签名

在对称加密方式当中只有一个密钥，通信双方都使用这个密钥进行加密和解密，通信内容在网络当中以密文的方式传输，但是应该如何在网络中将密钥发送给对方是一个值得考虑的问题，非对称加密方式就解决了这一情况。非对称加密有一个成对的密钥，分别是公钥和私钥，公钥对外公开，私钥只有用户自己持有，这两个密钥用来互相加密和解密，解决了对称加密方式的问题。

1.加密

非对称加密方式和对称加密方式有所区别，不需要在网络当中传递密钥，进一步降低了加密和解密过程中存在的风险。通信过程中，双方的公钥都对外公开，传递信息时只需要使用公钥加密就可以。

2.签名

签名的作用是让别人相信这个内容确实是自己发送出去，发送方可以在发送之前使用私钥对内容进行加密，接收方可以用发送方的公钥验证这一内容是否合法。签名很好地解决了消息的发出者身份以及消息是否被篡改的问题，也是借助哈希算法实现，这是比特币加密的内部原理。