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区块链入门 | 区块链之所以能够去信任的关键技术:非对称加密

区块链入门 | 区块链之所以能够去信任的关键技术:非对称加密

白话区块链 发布在 区块链 海盗号 35854

在《想要安全地保管资产,先要知道钱包的这些知识》中,我们可以了解到在区块链的这些钱包中,什么是私钥,什么是公钥。

公钥可以比作是银行账户,而账户地址类似于银行卡号,私钥可以被看成银行卡号以及银行卡密码的组合。这样一类比似乎对区块链中的私钥、公钥、地址这些名词有了比较清晰的认识,但是其实在这些名词的背后的理论支撑是非对称加密技术,它是什么样的技术呢,今天大白就给大家科普一下。

首先,在讲非对称加密之前,先简单讲一下对称加密。

对称加密也叫做单密钥加密,指的是用同一个密钥对信息进行加密和解密。简单讲就是上锁和开锁都是一把钥匙。

比如在现实生活中,你想寄一封信给你的朋友,为了信的内容不被他人剽窃,你会想着用一把钥匙把信件锁在安全的柜子里,然后再将物品连同柜子一起寄给朋友,而你的朋友只能用你这把钥匙才能打开这个柜子进而取出信件。这样一来就保证了信件在邮寄过程中不被他人看到。在密码学中以上过程可以理解为如下:

在上图的过程中,“上锁”和“开锁”都用的同一把钥匙,这把钥匙就相当于对称加密中的“私钥”,而“上锁”和“开锁”过程就相当于“加密”和“解密”过程,“信件”则是我们要加密的信息,信息加密后则是“密文”,解密后则是“明文”。

但是细心的小伙伴可能会想到,信件上锁放入柜子固然安全,但是开这个柜子必须要用上锁的那把钥匙,那么问题是这把钥匙怎么给朋友?钥匙一旦选择邮寄,那就存在安全隐患,除非亲手把钥匙给朋友,那这样的话干嘛不亲手把信件直接给朋友。所以对称加密的一个问题是密钥配送困难问题。

针对密钥配送这一难题,密码学史上伟大的发明——非对称加密出现了。

非对称加密有一对密钥,分别是私钥和公钥,公钥和私钥一一对应,私钥需要保密,而公钥则是可以公开的。加密和解密不是用同一个密钥。

回到之前的例子,你朋友去配了一对钥匙(钥匙A和钥匙B),钥匙A上锁柜子之后,必须要钥匙B才能开锁柜子。你朋友把钥匙A邮寄给你,你用这把钥匙把信件锁到柜子中,然后将柜子邮寄给你朋友,你朋友用钥匙B打开柜子取出信件。细心的小伙伴又想到了,朋友把钥匙A寄给自己的时候,可能会被快递人员偷配钥匙,但是快递人员即使持有钥匙A,他也不能打开柜子,因为钥匙A上锁柜子之后,只有钥匙B才能开锁,整个过程,钥匙B一直在朋友手上,只要朋友不把钥匙B弄丢,这个柜子就只能由朋友打开。

在非对称加密中,钥匙A就相当于公钥,它被人知道也没有关系,钥匙B相当于私钥,它需要持有人小心保存,不能丢失。“上锁柜子”和“开锁柜子”相对于“加密过程”和“解密过程”,而且在非对称加密中,最重要的是加密和解密用的不是同一把密钥,而是一对密钥,即私钥和公钥。比特币公钥就是通过私钥推导而来,公钥继续转换变成账户地址,而且是不能反向推导出私钥的,私钥和公钥是一对,用户需要妥善保管好自己的私钥,而公钥和账户地址都是可以公开的。

上述过程体现的是公钥加密,私钥解密。区块链中当别人给你转账的时候,你的收款地址(公钥)是公开给他人的,而转入的资产只有持有私钥的你才可以“解密”它,对它自由支配。

还有一种情况是私钥加密,公钥解密。典型的应用场景就是数字签名,A采用自己的私钥加密文件信息后发送给B,并将公钥也发送给B,B利用这个公钥对信息解密,如果C和D也有这个公钥,那C和D也可以解密这个文件信息,但是只有持有私钥的A才能加密这个信息,因此可以确保这个文件信息确确实实是由A发出的,这就比较适用于一些公司老总做电子签名,以确保签名是老总签的。在区块链中,你的收款地址就相当于公钥,人人可以看到,但是如果你要转移你的资产给朋友,你需要输入密码(私钥)进行数字签名,来表示这个资产确确实实是由你发出的。

通过上述讲解,相信大家已经认识到私钥的重要性了吧,你一般是如何保存自己私钥的?欢迎在留言区留言!

 
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作者 | 汤宇星 出品|白话区块链(ID:hellobtc)

『声明:本系列内容仅供区块链科普入门学习,不构成任何投资意见或建议。如有任何错漏,敬请留言指出。

文章标签: 区块链入门
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