微存链知识——11.公钥与私钥

相信使用过数字货币钱包的宝宝们对公钥、私钥以及助记词这三个词语一定不会陌生。每一次注册钱包的时候都会被三令五申，一定要记住私钥或者是助记词，最好是把它抄下来，不要截图或者是保存在网络中。因为私钥或者是助记词一旦遗失或者是被盗取，那么咱们就再也找不回那个钱包啦。今天的微存链知识，就给大家讲讲什么是公钥、私钥、助记词，以及它们之间有什么关系。

以比特币为例，比特币使用的加密技术叫做非对称加密（Asymmetric Cryptography），它是一种保证区块链安全的基础技术。该技术含有两个密钥，即公钥和私钥。首先，系统按照某种密钥生成算法，将输入经过计算得出私钥，然后，采用另一个算法根据私钥生成公钥，公钥的生成过程不可逆。由于在现有的计算能力条件下难以通过公钥来穷举出私钥（即计算上不可行），因此可以认为是数据是安全的，从而能够保证区块链的数据安全。

1976年，Sun公司前首席安全官Whitfield Diffie与斯坦福大学教授Martin Hell，在开创性论文《密码学的新方向》首次提出公开钥匙密码学的概念，发明了非对称加密算法。1978年省理工学院的伦纳德·阿德曼、罗纳德·李维斯特、阿迪·萨莫尔三名研究人员，共同发明了公开钥匙系统“RSA”可用于数据加密和签名，率先开发第一个具备商业实用性的非对称RSA加密算法。1985年，Neal Koblitz和Victor Miller俩人，首次提出将椭圆曲线算法（ECC），应用于密码学，并建立公钥加密的算法，公钥密码算法的原理是利用信息的不对称性，公钥对应的是私钥，私钥是解开所有信息的钥匙，公钥可以由私钥反推算出。ECC能够提供比RSA更高级别的安全。比特币使用椭圆曲线算法公钥用于接收比特币，而私钥则是比特币支付时的交易签名。这些加密算法奠定了当前非对称加密理论的基础，被广泛应用于网络通信领域。

之前所有的加密方法都是对称加密，说的直白一点就是加密和解密都是同样的密码。比如你用银行账号对应的密码可以取出现金，别人拿着这张卡你给他说了密码也能取出现金；比如你的email登录密码，比如微信、支付宝登录密码等等，这些都是对称密码的应用。只要是同一把钥匙在开一个锁，都是对称密码。可是对称密码有一个问题是很难解决的，就是秘钥的传输。

量子通讯也是钥匙传输的目前已知的最先进安全的钥匙分发方式，但是一般情况下，普通用户是很难使用的。想象下面一个场景，你媳妇儿给你电话，说她在网上购物，需要你的信用卡密码，你给她说了，她就购物，如果这个时候，有人也在监听你的电话，他也在购物就等这个密码呢，他也去刷卡，这时候怎么办？

问题都在秘钥的传输方面。环节越多，出错越容易，能不能砍掉这个秘钥传输的环节？

可以。用公钥加密，也就是用一对儿钥匙。两把钥匙？两把钥匙开一个锁，这个锁不就是烂锁了吗？并非如此。现在有两把秘钥：公钥和私钥。公钥，就是公共的钥匙，这把钥匙谁都可以知道；私钥是本地的，私人的钥匙，只有自己知道，私钥就不发送不传输了，因为不传输也就没有了传输的问题。

比如说，你要发一封email文件给你家人，这个是非常机密的东西，你家人在网上生成了钥匙对儿，也就是公钥和私钥，然后把公钥给你发过来，私钥自己记录好，不要放在网上。你收到公钥后，用公钥对自己要发出的信息加密，然后发给家人，家人收到后，拿着私钥进行解密，就看到了你的重要信息了。

这里面有几个点，公钥，也是家人发给你的，如果被别人截获了怎么办？没关系，公钥即使很多人知道没关系的，因为公钥只能加密，而解密的是公钥对应的私钥，也就是说别人知道你的公钥，只是方便他们给你发信息。他们加完密，自己都解不开。

这么一说呢，显得有点复杂，很多小伙伴对地址、公钥、私钥到底是什么、有什么用，还是傻傻分不清楚。那么简单的用银行卡账户来理解，地址相当于银行账号，收款的时候需要将地址给别人，让别人将数字资产转进你的地址里；公钥就相当于银行账户名，作用是证明私钥和地址的归属权；而私钥就相当于是银行卡的密码，有了私钥才可以动用对应地址下的数字资产。私钥是不能告诉别人不能被别人知道的，一旦泄露了，那么账户里的资金就有可能面对遗失、被盗取等风险。不同的是，银行账户它是中心化的，即使密码丢了忘了也可以去银行通过身份证等资料去办理挂失更改密码等。但是数字货币由于去中心化的特性，私钥或者是助记词一旦遗失，就再也找不回来啦。所以，每次下载、注册钱包的时候一定要把私钥或者助记词记下来并且好好保存。

正如我们使用钱包来存放人民币一样，存放数字货币也需要“钱包”的。钱包是我们用来生产、管理私钥和地址，接收和发送加密货币的工具。货币钱包有很多种，有PC端的也有手机端的，也有专门的一个设备的硬件钱包，甚至还有用纸写上私钥的纸钱包。钱包是什么材料的其实并不重要，重要的是里面存储的私钥。

当我们下载一个钱包APP后，就可以生成一个私钥和地址。私钥可以看作一些随机选出的数字，不过这些数字很难通过计算得出来，非常安全。私钥一般不会直接在钱包中显示出来，而是被存储在钱包后台的文件里，由钱包软件进行管理，通过助记词等方式帮助你记忆。公钥也很少会看到，它的主要作用是验证私钥的签名，一个私钥签名的数据，只有对应的公钥才能对其进行验证，而地址也是从公钥生成的，这样就可以验证花费的交易是不是属于这个地址。

说到了这里，相信大家对公钥私钥已经有了很好的认识了，那么助记词又是什么呢？助记词是利用固定算法，将私钥转换成十多个常见的英文单词。助记词和私钥是互通的，可以互相转换，因此，助记词即私钥。和私钥一样，不建议将它以电子方式保存，而是抄写在物理介质上保管好。

总结一下，私钥是一串由随机算法生成的数据，它可以通过非对称加密算法算出公钥，并且通过私钥对区块链的资产拥有绝对的控制权；公钥是和私钥成对出现的，它们一起组成一个密钥对，保存在钱包中，公钥由私钥生成，但无法通过公钥倒推得到私钥，公钥可以通过一系列算法运算得到钱包地址，因此可以作为拥有这个钱包地址的凭证。使用公钥和私钥交易最大的优点在于提高了数据传递的安全性和完整性。

但是，在我们实际使用中，对私钥的管理却出现了很多问题，如今YSR流平台推出了bingoo钱包，系统自动为您管理私钥，再也不用去记复杂、易丢失的私钥与助记词了，让您无感进入区块链世界。

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编译者/作者：微存网络

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