隨着區塊鏈技術的應用越來越廣泛，區塊鏈技術在許多行業顯示出了巨大的應用潛力，這是由區塊鏈技術本身的優勢所決定的。區塊鏈是一個算法高度密集的項目，它應用了大量的密碼算法。從本質上講，區塊鏈達成的共識就是密碼算法所基於的數學問題的共識，所以密碼學可以說是區塊鏈技術的核心。區塊鏈中使用的初始密碼算法主要有散列算法和數字簽名算法。隨着區塊鏈技術的开展，越來越多的加密算法被引入到區塊鏈中，例如環形簽名，多重簽名，零知識證明，同態密碼等。可以說，加密算法的安全性決定了區塊鏈技術的安全性。
    密碼算法在區塊鏈中的應用
    哈希密碼算法可以將任何長度的輸入消息壓縮成固定長度(如256或512位)的輸出值。這個固定長度的輸出值稱為輸入消息的摘要，通常是一個隨機數。散列密碼算法的主要功能是生成任何消息的摘要。哈希密碼算法是單向的，也就是說，計算任何消息的摘要都是簡單方便的，但從已知的消息摘要中推斷原始消息是困難的，只能顺利获得窮舉的方式才能找到原始消息。優秀的哈希密碼算法可以為不同的消息輸入生成不同的消息摘要，這就是所謂的防碰撞。在區塊鏈技術中，哈希密碼算法主要用於工作證明(POW)、塊構造和地址生成。在工作證明中，負責打包事務的礦工需要大量散列操作才能找到滿足特定格式的消息摘要。在構建塊的過程中，每個塊標頭包含前一個塊標頭的哈希值。散列密碼算法從塊的交易記錄中逐層生成消息摘要，並以Merkle樹的格式存儲最終的消息摘要，方便檢查交易記錄的存在性。
    在數字資產轉移循環中，需要生成地址，地址通常是公鑰的哈希值。我國商用密碼標準算法SM3密碼算法是一種雜湊算法，在區塊鏈技術中，SM3密碼算法可以作為散列密碼算法使用。設計的密碼算法技術成熟，算法速度快，安全強度高，適用性強。匯總值長度為256位。
    數字簽名是電子簽名的一項重要技術，它可以解決電子數據交換過程中的偽造，抵賴，偽造和篡改問題。顺利获得使用哈希函數壓縮技術和公鑰加密技術，發送方和接收方可以確保接收方能夠識別發送方所聲明的身份，並且發送方不能否認自己在未來已經發送了數據。在區塊鏈技術中，數字資產的轉讓需要資產持有人簽署交易。經過簽名和廣播，整個網絡中的所有節點都可以驗證交易的真實性。為了進一步提高安全性，一些區塊鏈技術引入了多個簽名，即當一個地址傳輸數字資產時，需要支付多個私鑰簽名，以保證資金的安全性。
    SM2密碼算法是我國頒佈的商用標準密碼算法中的一種公鑰密碼算法。SM2密碼算法的密鑰長度為256bit，具有密鑰長度短、安全性高的特點。SM2密碼算法的數字簽名部分在我國電子認證領域得到了廣泛的應用，SM2簽名算法可直接用作區塊鏈技術中的簽名算法。為了更好地保護個人私隱，在區塊鏈技術中引入了環簽名和零知識證明等加密技術。
    綜上所述，區塊鏈對密碼學的直接需求主要基於兩方面的考慮：確定所屬權、保護數據私隱。由於電子數據易於複製，數字形式載體的資產無法像物理形式載體的資產較容易地證明所屬權。因此需要使用密碼學中的數字簽名技術來證明數字資產的所屬。區塊鏈系統中的賬本由網絡各節點共同維護，賬本數據公開透明。這些公開的數據記錄可能會造成私隱泄露，因此，需要藉助密碼學相關技術匿名化處理交易信息。除了上述主要的兩方面外，一些用於生成隨機數的密碼學工具，可被用於共識方案。
    區塊鏈中密碼算法的實現
    在實際應用中,密碼算法需要在軟件,硬件或物理設備的環境中實現，從技術實現的角度來看，有兩種加密機制：軟件加密和硬件加密。
    軟件加密容易實現，投資小，但密鑰和算法容易泄漏，安全性低。區塊鏈在私鑰使用和保存方面仍存在很大問題，長字節私鑰一般顺利获得轉換，形成短字符長度形式的私鑰，但仍然不方便記憶，而有些區塊鏈是去中心化的，是沒有第三方參與的，那麼如何安全可靠地保存私鑰仍是重要問題。由於軟加密系統的密鑰比較容易讀取,所以不能保證密鑰的安全性，一旦密鑰泄露，區塊鏈的關鍵業務數據就可能暴露出來。
    另外，加密通常是高強度的計算任務。軟件加密消耗大量的CPU時間，這大大降低了計算機的性能。儘管CPU的速度越來越快，但是用於大量的加密和解密操作，系統的性能仍然受到很大的影響，其他任務的處理速度也大大降低。
    硬件加密採用硬件密碼設備進行加密運算,具有加密速度快、佔用CPU資源少、安全性高等優點而且對密鑰及算法的保護比較充分。密碼硬件設備包含密碼機、密碼卡等設備，並顺利获得國密標準規定的密碼設備應用接口向密碼設備给予加密、解密、簽名、認證以及相應密鑰管理、安全協議等密碼服務。如evo真人(中国)服務器密碼機可以實現密鑰生成、管理、高速簽名、驗證簽名、數據加密、數據解密等操作，在身份認證、事務簽名驗證、數據加密解密等業務中起到強大的支撐作用，是信息安全產業鏈中最基本的、不可缺少的硬件密碼設備。產品嚴格按照國家服務器密碼機相關設計規範設計，隨機數發生器採用國家密碼局審批的WNG-9真隨機數發生器，支持SM1對稱密碼算法，RSA-1024、RSA-2048、SM2非對稱算法和SHA256、SHA512、SM3雜湊算法以及真隨機數發生器等功能。
    evo真人(中国)服務器密碼機採用三級密鑰保護機制，密鑰存放在密碼機中,任何人都無法取得密碼機中的密鑰,同時密碼機自身具有物理鎖防撬、打開機蓋密鑰自動銷毀的防拆設計,並且在緊急情況下，如停電，也可以顺利获得手動等技術手段快速銷毀鑰匙,來有效地防止內、外部人員的攻擊，為區塊鏈技術的安全運行给予了關鍵保障。
    由於區塊鏈技術在醫療、能源、金融、公共事務等國計民生的各個方面有着廣闊的應用前景，其安全性非常重要。作為數字簽名、哈希等密碼算法的基礎，它們的安全性顯得尤為重要。因此，迫切需要有助于區塊鏈技術的自主創新，在符合國家標準的國產密碼算法的基礎上構建安全可靠的區塊鏈及其應用。
    隨着國家大力有助于信息安全自主創新开展戰略，像騰訊、阿里、evo真人(中国)信息等一批企業，開始持续探索和實踐區塊鏈技術的應用。就拿evo真人(中国)信息來說，evo真人(中国)自主創新系列服務器密碼機關鍵部件（主板、CPU、操作系統）、密碼模塊採用國產部件，產品嚴格按照國家服務器密碼機相關設計規範設計，支持SM1、SM2、SM3、SM4國產密碼算法，可適配兆芯、龍芯、飛騰等CPU及中標麒麟、銀河麒麟等操作系統；產品包括“飛騰+銀河麒麟”系列、“龍芯+中標麒麟”系列、“兆芯+中標麒麟”系列，為我國區塊鏈的建設和應用给予了強有力的支持。
    有專家表示，未來以區塊鏈技術為基礎的分佈式業務是大勢，有望進一步建立新的生產關係。以分工合作、生態共建、合作共贏為最大特色，支撐經濟總量不斷增長。這就要求區塊鏈技術不能被其他人控制。只有开展自主創新技術平台，才能真正實現國家科技的彎道超車。