公钥-私钥密码学导论

随着我们在数字时代的生活与所有在线事物紧密交织，保护敏感信息比以往任何时候都更加重要。每一次点击、每一条消息和每一笔交易都写下了一道数字痕迹，需要保护其免受窥探。这就是公钥-私钥密码学以其所有的魔力介入的地方——一种肉眼看不见的盾牌，但却非常真实，安全地保护着我们的隐私和安全。

我们将考虑该技术如何保护我们的在线活动，从加密货币交易到发送机密电子邮件、进行在线购买和访问安全网站，再到保护我们的金融交易。

主要收获

• 公钥-私钥密码学是使数字交互安全的基础技术之一。

• 该系统的安全性基于复杂的数学概念和算法。

• 该系统确保即使消息在传输过程中被拦截，也只能由预期的接收者解密和读取。

• 数字签名使用公钥-私钥密码学，用于验证消息和文档的来源和有效性。

• 通过密码学方法生成的 Seed Phrase，产生了保护你数字资产的多币种钱包。

密码学保护你的隐私

密码学的概念意味着通过加密和解密技术来实施信息安全。它的历史跨越了数千年，其中的里程碑包括朱利叶斯·凯撒使用的凯撒密码，以及二战期间的恩尼格玛机。

传统密码学的致命弱点在于，虽然在当时有效，但存在通信双方之间安全交换密钥的主要问题。正是这种局限性通过现代非对称密钥密码学的出现而被克服。

这种新颖的方法使用一对数学上相关的密钥，无需共享同一个密钥，从而增强了安全性。 这确实提供了安全通信所需的范式转变。 这种系统的安全性取决于从公钥确定私钥的计算不可行性。 这样，即使加密消息被拦截，也只能由拥有相应私钥的人读取。

今天，密码学无处不在，从在线银行和电子商务到安全消息传递和加密货币。但密码学不仅仅包含加密：还有数字签名，这是一种数字指纹，用于验证信息的真实性和来源。它构成了确保数据完整性、安全软件分发和可信身份验证的基础。

双密钥之舞：加密与解密的故事

在被称为非对称密码学的公钥-私钥密码学的优雅背后，存在着一个非常有趣的数学世界。 安全性取决于素数的复杂属性和困难的算法。

其中一种最广泛使用的算法是RSA（Rivest-Shamir-Adleman），它取决于分解大素数的难度。 另一种称为椭圆曲线密码学，或ECC，它使用较短的密钥长度来实现相似的安全性，同时为资源受限的设备提供更高的效率。

公钥-私钥密码学依赖于一对相互关联的密钥。

• 公钥 基本上是向世界自由共享的开放锁。 它是需要在加密数据时使用的密钥，因此，数据将被打乱成不可读的格式。 将其视为一个邮箱，每个人都可以在其中投递信件，但只有私钥的所有者才能检索此电子邮件。

• 私钥 是一种独特的密钥，所有者会将其保密和安全。 它是唯一能够将混乱的数据解密回精确的原始可读文本的工具。

这种巧妙的密钥对允许在存在任何恶意和被动拦截器的情况下，通过开放通道进行安全通信。 只有有权访问唯一私钥的预期接收者才能解密加密消息并保持机密性。

事实上，密码学就在我们身边，隐藏在创新解决方案的幕后。 只有那些与区块链和加密货币互动的人才有机会以众所周知的复杂密钥的形式直接接触它，其中公钥充当钱包地址，私钥允许访问余额。 一些钱包可能会使用不同的术语，如 Secret Keys 或 Recovery Keys，但它们都具有相同的目的。

私钥和公钥的长度因其用途而异。 例如，比特币私钥的长度为 256 位，通常由 64 个字符组成，范围为 0-9 或 A-F，类似于以太坊的私钥。

例如，私钥如下所示：

A9F83B46C4D56E7BA1F34C7297A8D32E1B5F2C4578EC9A3B47D1E6C23F8B1A7D

一些钱包允许导入或导出私钥。 当用户想要切换到另一个钱包或恢复丢失的帐户时，它们会派上用场。

值得记住：私钥应远离他人的手和眼睛。

公钥-私钥密码学如何工作

假设你想向朋友发送一封机密电子邮件。 以下是公钥-私钥密码学如何使其安全：

1. 你使用你朋友与你分享的公钥，并使用它加密电子邮件。 它会将你的消息搅乱成某种不可读的代码，除了拥有相应私钥的朋友之外，任何人都无法读取。

2. 你通过互联网发送此加密电子邮件。 任何在传输过程中拦截它的人都无法在没有私钥的情况下弄清楚里面的内容。

3. 收到加密电子邮件的朋友使用他的私钥对其进行解密。 由于那是他的私钥，因此任何人都无法将乱码代码恢复为真实消息。

这确保了加密是端到端的，并且消息在传输过程中受到所有窥探的保护。

Seed Phrase：你密钥的守护者

你可能不记得为所选加密货币的每个钱包创建一对密钥的日子了，如上面的示例所示。 因此，有很多钱包及其私钥和公钥必须存储。 助记词随着多币种钱包的出现而出现，并允许你访问所有钱包。 如果由于某种原因无法恢复钱包，则可以解密 助记词 并从中获取其所有者的所有加密货币的公钥和私钥。

Seed Phrase的起源：从熵到BIP39

Seed Phrase不会神奇地显示为一组单词。 它以一个复杂的、随机生成的数字开始，这个数字被称为熵。 然后，使用比特币改进提议0039 (BIP39) 标准将此熵转换为人类可读的格式。 这种巧妙的过程将冗长而复杂的熵转换为用户友好的单词列表，通常为 12 或 24 个单词，使用户可以更轻松地管理和存储其私钥。 BIP39 是一种被广泛采用的标准，它定义了 助记词 格式，用于生成确定性钱包。

确定性钱包建立在特定的算法和种子之上。 确定性钱包创建的所有密钥和地址都由该种子生成。 这样做的实际结果是，只要用户仍然可以访问该种子，就可以创建一个新钱包并恢复所有地址和密钥——即使原始钱包损坏或丢失。

此时，你可能想知道：如果它只是一个长数字的字面翻译，那么是什么让秘密恢复变得安全？ 好吧，实际上，这更多与熵是如何产生的有关。 要解释的是，熵必须非常长且随机，否则有人可能会猜到它。 只要熵是随机选择的并且由超过 128 位组成，它就足够安全，没有人或计算机能够破解它。

总而言之，公钥-私钥密码学是我们数字生活中沉默的守护者，在幕后默默地工作以保护我们的信息并实现安全通信。 随着我们对技术的依赖持续增长，了解这项基本技术使我们能够就我们的在线安全和隐私做出明智的决策。

通过研读公钥-私钥密码学的复杂工作原理，我们可以更深入地了解保护我们数字世界的无形力量，使我们能够充满信心和安心地浏览广阔的互联网。

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