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区块链日记:公钥接收比特币私钥用于比特币支

作者: 皇朝至尊娱乐官方网站|来源: http://www.xinqingclub.com|栏目:皇朝至尊官方网站|    日期:2018-10-17

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皇朝至尊娱乐官方网站,公钥加密

  自从公钥加密被发明之后,一些合适的数学函数被提出,譬如:素数幂和椭圆曲线乘法。这些数学函数都是不可逆的,就是说很容易向一个方向计算,但不可以向相反方向倒推。基于这些数学函数的密码学,使得生成数字密钥和不可伪造的数字签名成为可能。比特币正是使用椭圆曲线乘法作为其公钥加密的基础算法。

  在比特币系统中,我们用公钥加密创建一个密钥对,用于控制比特币的获取。密钥对包括一个私钥,和由其衍生出的唯一的公钥。公钥用于接收比特币,而私钥用于比特币支付时的交易签名。

  公钥和私钥之间的数学关系,使得私钥可用于生成特定消息的签名。此签名可以在不泄露私钥的同时对公钥进行验证。

  支付比特币时,比特币的当前所有者需要在交易中提交其公钥和签名(每次交易的签名都不同,但均从同一个私钥生成)。比特币网络中的所有人都可以通过所提交的公钥和签名进行验证,并确认该交易是否有效,即确认支付者在该时刻对所交易的比特币拥有所有权。

  大多数比特币钱包工具为了方便会将私钥和公钥以密钥对的形式存储在一起。然而,公钥可以由私钥计算得到,所以只存储私钥也是可以的。

  私钥就是一个随机选出的数字而已。一个比特币地址中的所有资金的控制取决于相应私钥的所有权和控制权。在比特币交易中,私钥用于生成支付比特币所必需的签名以证明资金的所有权。私钥必须始终保持机密,因为一旦被泄露给第三方,相当于该私钥保护之下的比特币也拱手相让了。私钥还必须进行备份,以防意外丢失,因为私钥一旦丢失就难以复原,其所保护的比特币也将永远丢失。

  比特币私钥只是一个数字。你可以用硬币、铅笔和纸来随机生成你的私钥:掷硬币256次,用纸和笔记录正反面并转换为0和1,随机得到的256位二进制数字可作为比特币钱包的私钥。该私钥可进一步生成公钥。

  生成密钥的第一步也是最重要的一步,是要找到足够安全的熵源,即随机性来源。生成一个比特币私钥在本质上与“在1到2256之间选一个数字”无异。只要选取的结果是不可预测或不可重复的,那么选取数字的具体方法并不重要。比特币软件使用操作系统底层的随机数生成器来产生256位的熵(随机性)。通常情况下,操作系统随机数生成器由人工的随机源进行初始化,也可能需要通过几秒钟内不停晃动鼠标等方式进行初始化。对于真正的偏执狂,可以使用掷骰子的方法,并用铅笔和纸记录。

  更准确地说,私钥可以是1和n-1之间的任何数字,其中n是一个常数(n=1.158*1077,略小于2256),并由比特币所使用的椭圆曲线 椭圆曲线密码学解释)。要生成这样的一个私钥,我们随机选择一个256位的数字,并检查它是否小于n-1。从编程的角度来看,一般是通过在一个密码学安全的随机源中取出一长串随机字节,对其使用SHA256哈希算法进行运算,这样就可以方便地产生一个256位的数字。如果运算结果小于n-1,我们就有了一个合适的私钥。否则,我们就用另一个随机数再重复一次。

  本书强烈建议读者不要使用自己写的代码或使用编程语言内建的简易随机数生成器来获得一个随机数。我们建议读者使用密码学安全的伪随机数生成器(CSPRNG),并且需要有一个来自具有足够熵值的源的种子。使用随机数发生器的程序库时,需仔细研读其文档,以确保它是加密安全的。对CSPRNG的正确实现是密钥安全性的关键所在。

  以下是一个随机生成的私钥(k),以十六进制格式表示(256位的二进制数,以64位十六进制数显示,每个十六进制数占4位):

  比特币私钥空间的大小是2256,这是一个非常大的数字。用十进制表示的线,而可见宇宙被估计只含有1080个原子。

  要使用比特币核心客户端生成一个新的密钥,可使用getnewaddress命令。出于安全考虑,命令运行后只显示生成的公钥,而不显示私钥。如果要bitcoind显示私钥,可以使用dumpprivkey命令。dumpprivkey命令会把私钥以Base58校验和编码格式显示,这种私钥格式被称为钱包导入格式(WIF,Wallet Import Format),在“私钥的格式”一节有详细讲解。下面给出了使用这两个命令生成和显示私钥的例子:

  dumpprivkey命令只是读取钱包里由getnewaddress命令生成的私钥,然后显示出来。bitcoind的并不能从公钥得知私钥。除非密钥对都存储在钱包里,dumpprivkey命令才有效。

  dumpprivkey命令无法从公钥得到对应的私钥,因为这是不可能的。这个命令只是提取钱包中已有的私钥,也就是提取由getnewaddress命令生成的私钥。

  通过椭圆曲线算法可以从私钥计算得到公钥,这是不可逆转的过程:K = k * G 。其中k是私钥,G是被称为生成点的常数点,而K是所得公钥。其反向运算,被称为“寻找离散对数”——已知公钥K来求出私钥k——是非常困难的,就像去试验所有可能的k值,即暴力搜索。在演示如何从私钥生成公钥之前,我们先稍微详细学习下椭圆曲线加密学。

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