公私鑰密碼學：區塊鏈安全的數學基石

公私鑰密碼學用一對相關金鑰完成授權驗證：私鑰產生數位簽章，公鑰協助網路驗證簽章。私鑰控制權通常決定帳戶控制權，但公鑰不能反推出私鑰。

區塊鏈轉帳主要使用公鑰密碼學證明誰授權了這筆交易，公開帳本上的內容不會因此被全部加密隱藏。

私鑰、公鑰和地址是什麼關係？

私鑰通常由安全隨機數產生，是必須保密的核心資料。公鑰透過橢圓曲線等數學運算從私鑰衍生。區塊鏈地址往往再由公鑰或指令碼經過雜湊與編碼得到，但不同網路的衍生規則並不相同。

這項關係通常是單向的：可以從私鑰計算公鑰，卻無法在現實運算條件下從公鑰反推出私鑰。地址比公鑰更適合顯示和驗證格式，但地址本身不是帳戶密碼。地址格式與收發幣核對方法可繼續閱讀什麼是錢包地址。

數位簽章如何授權一筆交易？

錢包先根據交易欄位建構待簽章訊息或其雜湊，再用私鑰產生簽章。節點收到交易、簽章和相應公鑰資訊後，就能驗證兩件事：簽章是否對應這把金鑰，以及簽章後的資料是否被更動。

簽章有效不代表交易一定會成功。節點還會檢查餘額、UTXO、nonce、合約條件、費用和共識規則。簽章也不能證明現實世界中的簽章者是誰，除非地址與身分之間另有可信綁定。

數位簽章不是資料加密

數位簽章提供完整性、來源授權和一定程度的不可否認性；加密則用於隱藏內容。公有鏈交易通常可以被任何人讀取，即使交易帶有有效簽章。

雜湊也不是加密。它常用於先產生交易摘要，再交給簽章演算法處理。三者的關係可簡單理解為：雜湊產生資料指紋，私鑰為指紋簽章，公鑰驗證簽章。雜湊的具體性質可參閱什麼是雜湊演算法。

錢包和助記詞扮演什麼角色？

錢包是管理金鑰、地址和簽章流程的工具，資產記錄仍在區塊鏈帳本上。刪除錢包應用程式不會銷毀鏈上資產，但遺失唯一的金鑰備份可能永久失去控制權。

助記詞通常用於確定性產生一組金鑰。知道助記詞的人往往可以復原多個帳戶，因此它的敏感程度不低於私鑰。錢包密碼常用於保護本機檔案或裝置，不能取代助記詞備份，也不能讓已洩漏的助記詞重新變得安全。

常見的金鑰風險有哪些？

• 在網頁、聊天或客服表單中輸入助記詞或私鑰。
• 截圖、雲端同步或以純文字儲存金鑰資料。
• 使用來源不明的錢包、瀏覽器擴充功能或簽章裝置。
• 簽章前只看確認按鈕，不核對網路、地址、金額和合約權限。
• 隨機數品質不足或重複使用不安全的簽章參數。
• 誤把授權合約花費代幣當成一般登入簽章。

硬體錢包可以隔離私鑰，但螢幕上顯示的簽章內容仍需人工核對。多重簽章和門檻簽章可降低單把金鑰失效的風險，同時會增加成員協作、備份和復原的複雜度。

公鑰公開是否安全？

公鑰的設計目的就是供公開驗證，正常情況下不會因此洩漏私鑰。不過，重複使用地址會讓不同交易更容易被關聯，隱私風險與金鑰破解風險並不是同一件事。

部分網路在首次花費前只公開公鑰雜湊，花費時才揭露公鑰。未來量子運算對現有演算法的影響仍取決於硬體能力、協定設計和升級進度，不能據此宣稱目前的公鑰已經可以被直接破解。

公私鑰只是區塊鏈技術的一部分。交易如何從簽章進入確認，可參閱區塊鏈如何運作。

常見問題

可以把公鑰直接當作收款地址嗎？

不能一概而論。部分協定或指令碼會直接使用公鑰，常見錢包地址則經過雜湊、版本和校驗編碼。應使用錢包為目標網路產生的地址格式。

換一支手機後地址為什麼沒有變化？

如果新裝置用同一組助記詞和相同衍生路徑復原，就可能產生相同的金鑰與地址。若錢包採用不同帳戶類型或衍生路徑，顯示的地址也可能不同。

登入簽章會產生鏈上交易費嗎？

單純在本機簽署登入訊息通常不上鏈，也不消耗網路費用。但需要區分訊息簽章、授權交易和合約呼叫，後兩者可能改變鏈上狀態或授予資產權限。

多重簽章錢包是不是把一把私鑰拆成多份？

傳統多重簽章通常由多把獨立私鑰共同滿足門檻，例如三把中需要兩把簽章。門檻簽章則可能把簽章能力分成份額，兩者在鏈上呈現和復原流程上有所不同。