透過範例了解區塊鏈的公鑰/私鑰與簽名

BlockChain demo 101作者：Anders Brownworth

我們上次談到了區塊鏈的整體，雖然擁有了分散式區塊鏈，能夠防止資料竄改，但顯然還有一個問題需要解決，也就是假冒交易的問題。

由於交易資料僅僅是文字方式的呈現，任何人都可以聲稱自己是anders來獲得區塊鏈獎勵。所以需要導入公鑰/私鑰來解決此問題。

公鑰/私鑰

公鑰/私鑰是指密碼學中的”非對稱式密碼學”，使用場景有”加密”與”數位簽章”。

私鑰只是一個隨機選取的數字，擁有和控制私鑰，即代表著你控制著相應的區塊鏈地址，包含地址上的所有資金。區塊鏈上的私鑰通常都是由64個16進制的數字組成。你可以投擲硬幣256次，得到一組隨機的二進制數字，再將其轉換為16進制，就可以得到私鑰，或是使用常見的區塊鏈錢包中的助記詞來管理私鑰。

公鑰是由私鑰所產生出來的一組數字，以太坊和比特幣使用的是”secp256k1“橢圓曲線算法。只能由私鑰產生公鑰，因此無法反向透過公鑰推算出私鑰。

Signatures/數位簽名

非對稱密碼學在區塊鏈的使用案例是“數位簽名”，私鑰可應用於交易的數位簽名，某筆交易經過數位簽名之後，只能使用其對應的公鑰來驗證。上圖是使用private key將要發送的訊息，簽署成Message Signature(數位簽名)。

之後，將此Signature(數位簽名)轉發給某人，或其他用戶，他們就能夠拿產生數位簽名的公鑰來驗證。如上圖，若message內容被修改過後，則使用公鑰驗證則會失效。

即，用戶A透過自己的私鑰簽署了一筆交易，成為了數位簽名，並發佈到區塊鏈上，而其他人就可以透過A的公鑰來驗證這筆交易，但沒辦法假冒A或是修改交易內容。

Transaction/交易

我們把數位簽名應用於交易上，上圖是由公鑰A轉20元給公鑰B，並透過私鑰進行簽署。

在實際案例中，在交易轉移時，是使用地址。以太坊地址是 唯一識別碼 unique identifiers，它們是使用單向雜湊函數（Keccak-256）從公鑰或合約產生的。

而交易發出後，就可以使用From公鑰對數位簽名進行驗證。

BlockChain/區塊鏈

若將區塊鏈中的資料替換成，帶有數位簽名，則可以確保，就算是礦工，也沒有辦法輕易更改區塊中的交易內容。上圖是將原本的轉帳人名改為公鑰(在實際案例中是區塊鏈地址)。

假設該區塊遭修改，且重新挖礦成功，但該筆被修改的資料仍然會出現數位簽名驗證失敗，因為該交易內容是被私鑰簽署過的。

透過範例了解區塊鏈的公鑰/私鑰與簽名

BlockChain demo 101作者：Anders Brownworth

我們上次談到了區塊鏈的整體，雖然擁有了分散式區塊鏈，能夠防止資料竄改，但顯然還有一個問題需要解決，也就是假冒交易的問題。

由於交易資料僅僅是文字方式的呈現，任何人都可以聲稱自己是anders來獲得區塊鏈獎勵。所以需要導入公鑰/私鑰來解決此問題。

公鑰/私鑰

公鑰/私鑰是指密碼學中的”非對稱式密碼學”，使用場景有”加密”與”數位簽章”。

私鑰只是一個隨機選取的數字，擁有和控制私鑰，即代表著你控制著相應的區塊鏈地址，包含地址上的所有資金。區塊鏈上的私鑰通常都是由64個16進制的數字組成。你可以投擲硬幣256次，得到一組隨機的二進制數字，再將其轉換為16進制，就可以得到私鑰，或是使用常見的區塊鏈錢包中的助記詞來管理私鑰。

公鑰是由私鑰所產生出來的一組數字，以太坊和比特幣使用的是”secp256k1“橢圓曲線算法。只能由私鑰產生公鑰，因此無法反向透過公鑰推算出私鑰。

Signatures/數位簽名

非對稱密碼學在區塊鏈的使用案例是“數位簽名”，私鑰可應用於交易的數位簽名，某筆交易經過數位簽名之後，只能使用其對應的公鑰來驗證。上圖是使用private key將要發送的訊息，簽署成Message Signature(數位簽名)。

之後，將此Signature(數位簽名)轉發給某人，或其他用戶，他們就能夠拿產生數位簽名的公鑰來驗證。如上圖，若message內容被修改過後，則使用公鑰驗證則會失效。

即，用戶A透過自己的私鑰簽署了一筆交易，成為了數位簽名，並發佈到區塊鏈上，而其他人就可以透過A的公鑰來驗證這筆交易，但沒辦法假冒A或是修改交易內容。

Transaction/交易

我們把數位簽名應用於交易上，上圖是由公鑰A轉20元給公鑰B，並透過私鑰進行簽署。

在實際案例中，在交易轉移時，是使用地址。以太坊地址是 唯一識別碼 unique identifiers，它們是使用單向雜湊函數（Keccak-256）從公鑰或合約產生的。

而交易發出後，就可以使用From公鑰對數位簽名進行驗證。

BlockChain/區塊鏈

若將區塊鏈中的資料替換成，帶有數位簽名，則可以確保，就算是礦工，也沒有辦法輕易更改區塊中的交易內容。上圖是將原本的轉帳人名改為公鑰(在實際案例中是區塊鏈地址)。

假設該區塊遭修改，且重新挖礦成功，但該筆被修改的資料仍然會出現數位簽名驗證失敗，因為該交易內容是被私鑰簽署過的。