什么是非對(duì)稱(chēng)加密？原理、應(yīng)用與區(qū)塊鏈實(shí)踐
非對(duì)稱(chēng)加密屬于密碼學(xué)范疇，是一種可以對(duì)信息進(jìn)行加密和解密的算法。它的運(yùn)行需要一個(gè)公鑰和一個(gè)私鑰，公鑰用于公開(kāi)給其他人，私鑰需要自己保存，兩個(gè)密鑰可以互相加密、解密。由于加密的密鑰與解密的密鑰不是同樣的而產(chǎn)生了非對(duì)稱(chēng)性，因此被稱(chēng)為非對(duì)稱(chēng)加密。
與之對(duì)應(yīng)是加密解密使用同一密鑰的算法，對(duì)稱(chēng)加密算法。比如把單詞“gate”使用AES對(duì)稱(chēng)加密算法加密可以得到字符串U2FsdGVkX18fop1iGBPzNdnADZ57AJxOn+wEBSIUAG4。反之密文也可以通過(guò)AES對(duì)稱(chēng)加密算法解密得出原字符串gate。在早期，發(fā)送加密電報(bào)使用的就是這種對(duì)稱(chēng)加密算法。這種方式解密過(guò)程簡(jiǎn)單且速度快，但加密方法被泄露后，很容易將截獲的信息破譯出來(lái)，安全性不高。
非對(duì)稱(chēng)加密算法的安全性相比對(duì)稱(chēng)加密算法要高，但是由于運(yùn)行復(fù)雜，效率比對(duì)稱(chēng)加密算法要低一些。我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)簡(jiǎn)單理解：假設(shè)Jim想給Bob使用非對(duì)稱(chēng)加密的方式發(fā)送一條信息，需要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：
1.Jim與Bob都需要產(chǎn)生一對(duì)公鑰和私鑰；
2.Jim的公鑰發(fā)送給Bob，私鑰自己保存；Bob的公鑰發(fā)送給Jim，私鑰自己保存；
3.Jim向Bob發(fā)信息時(shí)，使用Bob的公鑰加密信息；
4.Bob收到消息后，使用自己的私鑰即可解密查閱。
非對(duì)稱(chēng)加密在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用
非對(duì)稱(chēng)加密算法是區(qū)塊鏈中主要應(yīng)用的加密算法，它的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括信息加密、數(shù)字簽名、登錄認(rèn)證及數(shù)字證書(shū)等，其在區(qū)塊鏈中的價(jià)值是公鑰和私鑰來(lái)識(shí)別發(fā)信者和接收者的身份。
- 信息加密：確保信息的安全性。發(fā)信者手里的是公鑰，其它人知道公鑰沒(méi)有關(guān)系，因?yàn)槠渌税l(fā)來(lái)的信息對(duì)收信者沒(méi)有影響。而收信者手里的是私鑰，且是唯一能夠解開(kāi)加密信息的人。比特幣交易的加密技術(shù)即屬于此場(chǎng)景。
- 數(shù)字簽名：確保信息的歸屬性。為了表明信息沒(méi)有受到偽造且確實(shí)是信息擁有者發(fā)出來(lái)的，數(shù)字簽名附在信息原文的后面。就像手寫(xiě)的簽名一樣，具有唯一性性和簡(jiǎn)潔性。
- 登錄認(rèn)證：是由客戶端使用私鑰加密登錄信息后，發(fā)送給服務(wù)器，后者接收后采用該客戶端的公鑰解密并認(rèn)證登錄信息。
- 數(shù)字證書(shū)：確保公鑰的合法性。為了發(fā)信者驗(yàn)證從網(wǎng)上獲取的公鑰是真的，而生成的第三方機(jī)構(gòu)CA (Certificate Authority)來(lái)保障公鑰合法性。信息原文的所有者在發(fā)布信息時(shí)，除了需要帶上自己的數(shù)字簽名外還需要數(shù)字證書(shū)，這才能確保信息不被篡改。
比特幣的非對(duì)稱(chēng)加密算法如何運(yùn)行
在比特幣區(qū)塊鏈中使用的非對(duì)稱(chēng)加密算法為橢圓曲線加密算法。這也是目前區(qū)塊鏈常用的一種非對(duì)稱(chēng)加密算法，簡(jiǎn)稱(chēng)ECDSA，其中EC是“橢圓曲線”的簡(jiǎn)稱(chēng)，DSA是“數(shù)字簽名算法”的簡(jiǎn)稱(chēng)。
在對(duì)橢圓曲線的參數(shù)確定上，比特幣系統(tǒng)又使用了名為SECP256k1的曲線參數(shù)，這樣在運(yùn)作中系統(tǒng)隨機(jī)得出32個(gè)字節(jié)的私鑰，然后通過(guò)橢圓曲線數(shù)字簽名算法（使用SECP256k1曲線）得出公鑰，再運(yùn)作多次哈希算法得出公鑰哈希，并結(jié)合版本號(hào)等形成了最終的賬戶地址。
用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)。
比如隨機(jī)生成兩個(gè)質(zhì)數(shù)（152，891）拼成一個(gè)6位數(shù)的“私鑰”152891，而生成“公鑰”的規(guī)則是這兩個(gè)質(zhì)數(shù)相乘152x891=135432。這時(shí)網(wǎng)絡(luò)上的人都可以拿到這個(gè)“公鑰”。當(dāng)你想讓這個(gè)數(shù)據(jù)僅被你一人修改時(shí)，可以在這個(gè)數(shù)據(jù)「“公鑰”135432」后面加一個(gè)說(shuō)明：只有私鑰的左三位數(shù)字乘以右三位的數(shù)字等于公鑰，才可以被修改。
如果網(wǎng)絡(luò)上有黑客想要不經(jīng)過(guò)同意篡改數(shù)據(jù)，即使他知道“私鑰”生成“公鑰”的方式是兩個(gè)質(zhì)數(shù)相乘，但他也不知道是哪兩個(gè)質(zhì)數(shù)。因此他為了找到“公鑰”135423的私鑰只能用最直接的方式一個(gè)個(gè)嘗試：001x02，......，998x999等。當(dāng)質(zhì)數(shù)很大時(shí)這個(gè)過(guò)程是很困難的。
這樣的例子是比較簡(jiǎn)單的，用計(jì)算機(jī)可以直接從“公鑰”算出來(lái)上述例子的“私鑰”。但比特幣系統(tǒng)使用的橢圓曲線算法從“私鑰”產(chǎn)生“公鑰”是現(xiàn)有技術(shù)很難破解的。因?yàn)槠滟|(zhì)數(shù)很大。并且，比特幣系統(tǒng)中私鑰解密過(guò)程是通過(guò)一種逆波蘭表示法的堆棧執(zhí)行語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。
橢圓曲線
私鑰可以推導(dǎo)出公鑰和公鑰哈希，但公鑰和公鑰哈希卻不能推導(dǎo)出私鑰。因此私鑰需要用戶好好保管，一旦丟失私鑰，就相當(dāng)于賬戶里的資產(chǎn)拿不回來(lái)了。
常見(jiàn)的非對(duì)稱(chēng)加密算法
非對(duì)稱(chēng)算法是區(qū)塊鏈運(yùn)行的基礎(chǔ)。除了比特幣及以太坊等區(qū)塊鏈?zhǔn)褂玫臋E圓曲線加密算法外，以下幾種不同的加密算法也在區(qū)塊鏈中較為常見(jiàn)。
RSA（Rivest Shamir Adleman）算法：因其難以破解的特點(diǎn)在數(shù)字加密和數(shù)字簽名領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在RSA算法中，使用公鑰私鑰都可以對(duì)信息加密，公鑰加密（防止信息被盜?。﹦t私鑰解密，私鑰加密（防止信息被篡改）則公鑰解密（數(shù)字簽名）。理論上，RSA算法中密鑰位數(shù)越長(zhǎng)，其破解難度越高（未排除量子計(jì)算）。所以目前業(yè)界普遍使用的密鑰不低于2048位。
DSA數(shù)字簽名算法（Digital Signature Algorithm）：這種算法無(wú)法對(duì)信息進(jìn)行加密或者解密，主要運(yùn)用于對(duì)加密信息進(jìn)行簽名和認(rèn)證。安全程度和RSA算法一樣高，但處理速度更快。
ECC橢圓曲線加密算法（Elliptic-curve Cryptography）：加密過(guò)程源于數(shù)學(xué)中的橢圓曲線。相較于RSA算法，ECC算法加密和解密速度更快，單位安全強(qiáng)度更高。同樣的密鑰長(zhǎng)度，ECC算法具有最高的安全性。
結(jié)語(yǔ)
密碼學(xué)是支撐區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)技術(shù)之一，現(xiàn)已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)安全中不可或缺的一部分，也是日益發(fā)展的加密貨幣生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。隨著密碼學(xué)的不斷發(fā)展，在未來(lái)的計(jì)算機(jī)安全及加密貨幣安全驗(yàn)證方面，對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)加密算法在抵御各類(lèi)威脅上會(huì)有更大的作用。
到此這篇關(guān)于什么是非對(duì)稱(chēng)加密？原理、應(yīng)用與區(qū)塊鏈實(shí)踐的文章就介紹到這了,更多相關(guān)非對(duì)稱(chēng)加密詳細(xì)介紹內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持腳本之家！
你可能感興趣的文章
-
USDT 泰達(dá)幣完整教程 2026｜臺(tái)灣購(gòu)買(mǎi)、換臺(tái)幣、出金與安全性整理
泰達(dá)幣（Tether）是一種加密貨幣，俗稱(chēng) USDT，于 2014 年由 Tether Limited 發(fā)行和管理，該公司聲稱(chēng)每發(fā)行一個(gè) USDT，就會(huì)在其儲(chǔ)備中增加等值的美元或其他資產(chǎn)，以確保 USD…
2026-07-26 -
Plasma One免費(fèi)開(kāi)卡教程：海外地址證明+海外手機(jī)號(hào)+實(shí)名認(rèn)證流程
Plasma One是穩(wěn)定幣公鏈Plasma推出的消費(fèi)賬戶和Visa卡,你把穩(wěn)定幣轉(zhuǎn)進(jìn)App，可以直接刷卡、轉(zhuǎn)賬，也可以把余額放進(jìn)Earn,那么，Plasma One如何免費(fèi)開(kāi)卡？本文就來(lái)詳解Plasma …
2026-07-26 -
如何選擇安全的加密貨幣交易所：合規(guī)、托管與提現(xiàn)能力檢查清單
選擇安全的加密貨幣交易所，核心是驗(yàn)證四件事：經(jīng)營(yíng)主體與合規(guī)披露是否可查、托管資產(chǎn)能否穩(wěn)定提現(xiàn)、賬戶安全控制是否可用，以及出現(xiàn)關(guān)停公告時(shí)是否有明確退出路徑,成交量…
2026-07-26 -
加密貨幣是什么？2026新手完整投資指南｜從 0 買(mǎi)第一個(gè)比特幣
加密貨幣（Cryptocurrency）是一種建構(gòu)在區(qū)塊鏈上、由密碼學(xué)保障安全、無(wú)須銀行或任何中介機(jī)構(gòu)即可全球轉(zhuǎn)帳的數(shù)字資產(chǎn)…
2026-07-25 -
穩(wěn)定幣是什么？2026 完整分析｜USDT、USDC 怎么買(mǎi)、種類(lèi)比較
想了解穩(wěn)定幣如何讓您免于加密貨幣波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)？本文將用簡(jiǎn)單語(yǔ)言解釋穩(wěn)定幣是什么,并盤(pán)點(diǎn)USDT、USDC等熱門(mén)幣種,需要的朋友可以參考下…
2026-07-25 -
Backpack Card使用介紹(包括理財(cái)、消費(fèi)、應(yīng)用場(chǎng)景)
Backpack Card一張真正接近無(wú)損、沒(méi)有任何隱形收費(fèi)、沒(méi)有任何把人當(dāng)傻子忽悠的虛假返現(xiàn)的真誠(chéng)U卡，美國(guó)合規(guī)出金品牌方出品的u卡，更穩(wěn)定可靠…
2026-07-25 -
加密貨幣放交易所還是錢(qián)包？一篇文章讓新手做出正確選擇
最近有些朋友咨詢加密貨幣放交易所還是錢(qián)包，本質(zhì)是在便利性與自主權(quán)之間做權(quán)衡,沒(méi)有絕對(duì)的好壞，關(guān)鍵在于你的需求，一般來(lái)說(shuō)放大的交易平臺(tái)比一些錢(qián)包還安全，就是平臺(tái)跑…
2026-07-25 -
TRIA Card 使用評(píng)測(cè)：自托管加密卡的 6% 回饋是真的嗎？2026年費(fèi)用、限
Tria 是一款自托管的加密貨幣新金融應(yīng)用和 Visa 簽帳卡，核心產(chǎn)品包含自托管新銀行服務(wù)以及跨鏈路由引擎 BestPath,用戶可以在保持資產(chǎn)自托管的情況下，在 150 多個(gè)國(guó)家像使…
2026-07-25 -
Tria Card靠譜嗎？如何注冊(cè)Tria Card？Tria的安全性與用戶須知
Tria Card是一款結(jié)合了鏈抽象技術(shù)與Visa支付網(wǎng)絡(luò)的非托管加密貨幣簽帳卡，它的目標(biāo)是解決加密資產(chǎn)在日常生活中使用的難題，讓用戶能夠在全球超過(guò)150個(gè)國(guó)家的商家中，使用加…
2026-07-25 -
2026香港銀行開(kāi)戶指南：7家線上可開(kāi)銀行全攻略
7家支持線上申請(qǐng)的銀行一次性梳理清楚，如果最近有赴港旅游的朋友可以把這篇文章收藏起來(lái)，到了香港根據(jù)文章操作，一口氣拿下7家香港銀行卡,方便有出國(guó)留學(xué)，旅游的朋友…
2026-07-25
