非對稱加密:如何防止隱私被竊取?

春節期間,整個數字貨幣市場波瀾不驚,不過,有些事件卻也引發了圈內的廣泛討論,比如,比特幣交易所QuadrigaCX創始人去世,他獨自掌握了約1.47億美元加密數字貨幣的私鑰,他的意外離世,導致這些數字貨幣被永久“上鎖”,這跟丟失了沒什麼區別。

不由感慨,無論科技多麼發達,資金安全風險可能也永遠不會徹底消除,因為風險很多時候來源於人本身。

在前面的文章中,講解了比特幣交易的本質,這套交易模型,保證了比特幣在沒有中心化機構背書的前提下的交易安全。在這套交易模型中,有一個非常重要的東西,叫“非對稱加密”,而“公鑰”和“私鑰”就是非對稱加密裡的概念。在比特幣的交易中,通過它們,可以判斷某筆交易是否真實有效

“非對稱加密”是相對於“對稱加密”來說的,我們先來看看什麼是“對稱加密”。

在一些以早期的戰爭為背景的諜戰片中,特工們以電報機來進行通訊,通信雙方需要事先確定密碼本,密碼本只是一本普通的書籍,發送方通過密碼本,把情報內容轉換為數字內容,接收方依據接收到的數字內容,再通過密碼本把它還原成情報內容。

這種加密方式,就是對稱加密,即明文通過密鑰加密成密文,而密文同樣可以通過同一個密鑰來解密出明文。

這種加密方式,一旦被敵人找到密碼本(密鑰),情報就會被破解,而且敵人還可能偽造假情報,所以在諜戰片裡面,我們經常可以看到更換密碼本的情節。

頻繁更換密碼本,這當然很不方便,而且依然沒有從根本上解決安全問題。於是,密碼學家們找到了另一種加密方法,即加密採用一種方法,解密採用另一種方法,兩個密鑰不一樣,所以叫非對稱加密。

非對稱加密有兩個密鑰,即公鑰和私鑰,公鑰是公開的,可以讓任何人知道,私鑰絕對不能公開,只能自己知道,公鑰加密只能用對應的私鑰才能解,同樣的,私鑰加密只能用對應的公鑰解。另外,公鑰是通過私鑰算出來的,但私鑰無法通過公鑰算出。

具體怎麼應用呢?

繼續用上面的例子。假如李四和張三都是特工,李四和張三各有一對公鑰和私鑰,雙方需要傳遞消息,則事先把各自的公鑰發送給對方,然後,李四就可以把需要傳遞的消息通過張三的公鑰加密,再發送給張三,這可以通過任何方式發送,電話、信件、廣播都行,即使被敵方知道都沒有關係。

因為這份被張三公鑰加密的內容,外人無法讀取,只有張三通過自己手裡的私鑰才能進行解密讀取。這就好比,李四往張三家的實體郵箱裡投遞了一封信,只有張三能打開郵箱查看信件,這裡郵箱相當於公鑰,而鑰匙相當於私鑰。

比特幣採用的“橢圓曲線算法”就是非對稱加密的一種。我們常說的比特幣賬戶(比特幣地址)其實就是通過公鑰計算得來的。在“比特幣交易的本質”一文中,有提到,我們接收到的任何比特幣金額,實質上都是被鎖定在比特幣地址(公鑰)中的,我們要想花費它,就必須用對應的鑰匙(私鑰)去解鎖它。也就是說只有你掌握了私鑰,才能說某筆比特幣是屬於你的。


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