BTC:由 MDUKEY 加密方式引申開：關于區塊鏈中常見的非對稱加密算法

一、背景：

一直以來，用戶隱私數據的安全都是MDUKEY的重中之重。作為最優先級的事項，MDUKEY存儲服務使用代理重加密、多層加密(應用層、網關層、文件系統層)等技術保護用戶隱私數據，并對用戶數據數據進行最小拆分，分布式存儲，減少數據大面積泄露的風險，同時保證服務的高可用性。

而在數據安全的基礎上，MDUKEY使用對稱加密與非對稱加密技術結合的加密方式，以及專業的加解密硬件，提高加解密的速率，保證服務的高吞吐量。

其中，非對稱加密作為區塊鏈領域中的基石，雖然被很多人聽說過，但并不被具體了解。

因此，本文將從加密方式引申開，深入淺出介紹關于非對稱加密算法中的“簽名與加密”。

報告：數字營銷將成為Web3的下一個主要用例:金色財經報道，7月25日，Web3營銷分析公司Safary發布了一份題為《2023年Web3增長形勢》的綜合報告。報告指出，2010年代是數字營銷的黃金時代，Web2營銷公司從2011年的150家增長到2023年的11000家。然而，在過去的三年里，數字營銷的環境已變得更加注重隱私。因此，營銷人員可能也需要改變策略，擁抱Web3技術。

調查結果顯示，目前有近200家公司已經在\"深入思考\"新的數字媒體格局，其中71家公司已合計融資6億美元。[2023/7/27 16:01:52]

二、什么是非對稱加密？

非對稱加密，也稱為公開密鑰加密，是密碼學的一種算法。它需要兩個密鑰，一個是公開密鑰，另一個是私有密鑰。顧名思義，公鑰可以任意對外發布；而私鑰必須由用戶自行嚴格秘密保管，絕不透過任何途徑向任何人提供，也不會透露給要通信的另一方。

Gnosis將發布Gnosis Pay，或支持線下線上刷Visa卡消費:7月6日消息，推特用戶Luyao發推表示，Gnosis將在兩周后的EthCC發布Gnosis Pay，它既是一張Visa卡，同時也是一個自托管的硬件錢包，支持線下線上的各種刷卡消費，不需要充值，交易會走智能合約，劃走的是個人地址里的錢，此外還會和Safe有一些結合。[2023/7/6 22:20:46]

非對稱加密算法實現機密信息交換的基本過程是：甲方生成一對密鑰并將公鑰公開，需要向甲方發送信息的其他角色(乙方)使用該密鑰(甲方的公鑰)對機密信息進行加密后再發送給甲方；甲方再用自己私鑰對加密后的信息進行解密。甲方想要回復乙方時正好相反，使用乙方的公鑰對數據進行加密，同理，乙方使用自己的私鑰來進行解密。

薩爾瓦多政府將斥資2.03億美元用于建設比特幣海灘的基礎設施:8月31日消息，據外媒報道，薩爾瓦多總統Nayib Bukele表示，政府總共將斥資超過2.03億美元用于建設El Zonte比特幣海灘的基礎設施，包括新的排水系統、橋梁和自行車道等設施。該國政府將圈定15000平方米的面積，建設購物中心、停車場、海灘俱樂部、處理廠、以振興El Zonte。

此外，Bukele將該國旅游業恢復至新冠疫情前的水平的原因歸功于3點：打擊黑幫、沖浪以及比特幣。4月，薩爾瓦多旅游部長Morena Valdez表示，比特幣作為法定貨幣的采用幫助該行業增長了30%。

此前1月份消息，薩爾瓦多計劃建設“比特幣海灘”，使其成為全球沖浪者和旅游者的目標地點。（Bitcoin.com）[2022/8/31 13:00:28]

非對稱加密具有兩個重要的性質：

8月28和29日拋售超1萬枚BTC或來自Mt Gox黑客:8月30日消息，2022年8月28日星期日和2022年8月29日，兩個于2013年12月19日創建的地址轉移了大約10,001.514枚BTC，鏈上數據顯示，本次比特幣轉移行為或是 2011 年 6 月 19 日 Mt. Gox 的黑客所為。分析顯示，這兩筆比特幣交易最初來自于 1McUC 開頭的錢包，該錢包在 2011 年 6 月 19 日曾收到 134,897.01 枚 BTC，鏈上分析顯示，無論是本周轉移的超 1 萬枚 BTC，還是最初持有的 13.4 萬枚 BTC 可能都屬于一個實體，而最新轉出的這些 BTC 可能是 1McUC 地址的最后一筆資金。 區塊鏈解析器 btcparser.com 研究人員 Taisia 表示，可視化的鏈上數據清楚地表明，在這最新的兩次 BTC 提款的交易鏈中實際上出現了同一個錢包（1McUC） ，而這個錢包在 Mt.Gox 被竊后收到了 13.4 萬枚 BTC，這是一個奇怪的巧合，尤其是在 8 月 28 日當天，市場傳言 Mt.Gox 14 萬枚 BTC 將于近日向債權人釋放，但此消息隨后又被確認不實。（Bitcoin.com）[2022/8/31 12:58:42]

2.1加密的雙向性

加密具有雙向性，即公鑰和私鑰中的任一個均可用作加密，此時另一個則用作解密。?

使用其中一個密鑰把明文加密后所得的密文，只能用相對應的另一個密鑰才能解密得到原本的明文，甚至連最初用來加密的密鑰也不能用作解密，這是非對稱加密最重要的性質或者說特點。

2.2公鑰無法推導出私鑰

必須確保使用公鑰無法推導出私鑰，至少妄想使用公鑰推導私鑰必須在計算上是不可行的，否則安全性將不復存在。

雖然兩個密鑰在數學上相關，但如果知道了公鑰，并不能憑此計算出私鑰；因此公鑰可以公開，任意向外發布；而私鑰不公開，絕不透過任何途徑向任何人提供。

三、常見的非對稱加密算法：

目前常見的非對稱加密有RSA算法、Elgamal算法和橢圓曲線數字簽名算法，其中橢圓曲線數字簽名算法是區塊鏈中應用最多的方法。

3.1RSA算法

RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現在已有四十年的歷史，經歷了各種攻擊考驗。RSA的安全性主要依賴大數分解，優勢是秘鑰長度可以增加到任意長度。RSA運算方式造成了簽名內容如果較短，會被很容易修改為攻擊者想要的內容，所以一般還需要將簽名內容進行一次哈希運算，并填充至和私鑰差不多的長度。此外，隨著計算能力的增長，為防止被破解，秘鑰長度也需要不斷增長，目前認為安全的秘鑰長度是2048bit。同時RSA的私鑰生成需要兩個質數的組合，因此尋找更長私鑰的計算速度也更慢。

3.2Elgamal算法

Elgamal由TaherElgamal于1985年發明，其基礎是DiffieˉHellman密鑰交換算法，后者使通信雙方能通過公開通信來推導出只有他們知道的秘密密鑰值。

DiffieˉHellman是WhitfieldDiffie和MartinHellman于1976年發明的，被視為第一種非對稱加密算法，DiffieˉHellman與RSA的不同之處在于，DiffieˉHellman不是加密算法，它只是生成可用作對稱密鑰的秘密數值。

在DiffieˉHellman密鑰交換過程中，發送方和接收方分別生成一個秘密的隨機數，并根據隨機數推導出公開值，然后，雙方再交換公開值。DiffieˉHellman算法的基礎是具備生成共享密鑰的能力。只要交換了公開值，雙方就能使用自己的私有數和對方的公開值來生成對稱密鑰，稱為共享密鑰。對雙方來說，該對稱密鑰是相同的，可以用于使用對稱加密算法加密數據。

3.3橢圓曲線數字簽名算法

橢圓曲線算法是利用在有限域上的橢圓曲線的離散對數問題來加密或簽名的。橢圓曲線的秘鑰和RSA不同，有效范圍會受橢圓曲線參數的限制，因此不能像RSA一樣可以通過增加私鑰長度來提高安全性，對于安全性不夠的曲線，必須修改橢圓曲線的參數，不如RSA靈活。

和RSA算法比，橢圓曲線的優勢在于：私鑰可以選取有效范圍內的任意數，私鑰的生成速度遠快于RSA算法的私鑰。最重要的是相同秘鑰長度的橢圓曲線安全性能高很多，因此達到相同安全等級需要的橢圓曲線秘鑰的長度遠小于RSA秘鑰的長度，因此占用的存儲空間相對較小，對于存儲比較受限的區塊鏈來說，橢圓曲線更適用。

來源：金色財經

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