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比特币密钥群举(比特币密钥怎么用)

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本篇文章给大家谈谈比特币密钥群举,以及比特币密钥怎么用对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
本文目录一览:
4. 比特币的密钥、地址和钱包 - 精通比特币笔记
比特币的所有权是通过密钥、比特币地址和数字签名共同确定的。密钥不存在于比特币网络中,而是用户自己保存,或者利用管理私钥的软件-钱包来生成及管理。
比特币的交易必须有有效签名才会被存储在区块中,因此拥有密钥就拥有对应账户中的比特币。密钥都是成对出现的,由一个公钥和一个私钥组成。公钥相当于银行账号,私钥就相当于银行卡密码。通常情况下密钥由钱包软件管理,用户不直接使用密钥。
比特币地址通常是由公钥计算得来,也可以由比特币脚本得来。
比特币私钥通常是数字,由比特币系统随机( 因为算法的可靠性与随机性正相关,所以随机性必须是真随机,不是伪随机,因此比特币系统可以作为随机源来使用 )生成,然后将私钥作为输入,使用椭圆曲线算法这个单向加密函数生成对应的公钥,再将公钥作为输入,使用单向加密哈希函数生成地址。例如,通过公钥K得到地址A的计算方式为:
其中SHA256和PIPEMD160被称为双哈希或者HASH160,Base58Check是带有验证功能的Base58编码,验证方式为先计算原始数据(编码前)的验证码,再比较编码后数据的验证码,相同则地址有效,否则无效。而在使用Base58Check编码前,需要对数据做处理。
处理方式为: 版本前缀 + 双哈希后的数据 + 校验码
其中版本前缀是自定义的,如比特币私钥的前缀是0x80,校验码是把版本前缀和双哈希后的数据拼接起来,进行两次SHA256计算,取前4字节。得到处理的数据后,再进行Base58编码,得到最终的结果。
下图是Base58Check版本前缀和Base58编码后的结果
密钥可以采用不同的编码格式,得到的编码后结果虽然不同,但密钥本身没有任何变化,采用哪种编码格式,就看情况而论了,最终目的都是方便人们准确无误的使用和识别密钥。
下图是相同私钥采用不同编码方式的结果:
公钥也有很多种格式,不过最重要的是公钥被分为压缩格式和非压缩格式,带04前缀的公钥为非压缩格式的公钥,而烂圆03,02开头的标识压缩格式的公钥。
前面说过,公钥是椭圆曲线上的一个点,由一对坐标(x, y)表示,再加上前缀,公钥可以表示为:前缀 x y。
比如一链郑个公钥的坐标为:
以非压缩格式为例,公钥为(略长):
压缩格式的公钥可以节省一定的存储,对于每天成千上万的比特币交易记录来说,这一点点的节省能起到很大效果。
因为椭圆曲线实际上是一个方程(y2 mod p = (x3 + 7)mod P, y2是y的平方,x3是x的立方),而公钥是椭圆曲线上的一个点,那么公钥即为方程的一个解,如果公钥中只保留x,那么可以通过解方程得到y,而压缩公钥格式有两个前缀是因为对y2开方,会得到正负两个解,在素数p阶的有限域上使用二进制算术计算椭圆曲线的时候,y坐标或奇或偶,所以用02表示y为奇数,03表示y为偶数。
所以压缩格式的公钥可以表示为:前缀x
以上述公钥的坐标为准,y为奇数为例,公钥K为:
不知道大家发现没有,这种压缩方式存在一个问题,即一个私钥可以得出两个公钥,压缩和非压缩公钥,而这两个公钥棚历颂都对应同一个私钥,都合法,但生成的比特币地址却不相同,这就涉及到钱包软件的实现方式,是使用压缩公钥还是非压缩公钥,或者二者皆用,这个问题后面来介绍。
比特币钱包最主要的功能就是替用户保管比特币私钥,比特币钱包有很多种,比如非确定性(随机)钱包,确定性(种子)钱包。所谓的非确定性是指钱包运行时会生成足够的私钥(比如100个私钥),每个私钥仅会使用一次,这样私钥管理就很麻烦。确定性钱包拥有一个公共种子,单向离散方程使用种子生成私钥,种子足够回收所有私钥,所以在钱包创建时,简单备份下,就可以在钱包之间转移输入。
这里要特别介绍下助记码词汇。助记码词汇是英文单词序列,在BIP0039中提出。这些序列对应着钱包中的种子,种子可以生成随机数,随机数生成私钥,私钥生成公钥,便有了你需要的一切。所以单词的顺序就是钱包的备份,通过助记码词汇能重建钱包,这比记下一串随机数要强的多。
BIP0039定义助记码和种子的创建过程如下:
另外一种重要的钱包叫做HD钱包。HD钱包提供了随机(不确定性) 钥匙有两个主要的优势。
第一,树状结构可以被用来表达额外的组织含义。比如当一个特定分支的子密钥被用来接收交易收入并且有另一个分支的子密钥用来负责支付花费。不同分支的密钥都可以被用在企业环境中,这就可以支配不同的分支部门,子公司,具体功能以及会计类别。
第二,它可以允许让使用者去建立一个公共密钥的序列而不需要访问相对应的私钥。这可允许HD钱包在不安全的服务器中使用或者在每笔交易中发行不同的公共钥匙。公共钥匙不需要被预先加载或者提前衍生,但是在服务器中不具有可用来支付的私钥。
BIP0038提出了一个通用标准,使用一个口令加密私钥并使用Base58Check对加密的私钥进行编码,这样加密的私钥就可以安全地保存在备份介质里,安全地在钱包间传输,保持密钥在任何可能被暴露情况下的安全性。这个加密标准使用了AES,这个标准由NIST建立,并广泛应用于商业和军事应用的数据加密。
BIP0038加密方案是: 输入一个比特币私钥,通常使用WIF编码过,base58chek字符串的前缀“5”。此外BIP0038加密方案需要一个长密码作为口令,通常由多个单词或一段复杂的数字字母字符串组成。BIP0038加密方案的结果是一个由base58check编码过的加密私钥,前缀为6P。如果你看到一个6P开头的的密钥,这就意味着该密钥是被加密过,并需个口令来转换(解码) 该密钥回到可被用在任何钱包WIF格式的私钥(前缀为5)。许多钱包APP现在能够识别BIP0038加密过的私钥,会要求用户提供口令解码并导入密钥。
最通常使用BIP0038加密的密钥用例是纸钱包一一张纸张上备份私钥。只要用户选择了强口令,使用BIP0038加密的私钥的纸钱包就无比的安全,这也是一种很棒的比特币离线存储方式(也被称作“冷存储”)。
P2SH函数最常见的实现时用于多重签名地址脚本。顾名思义,底层脚本需要多个签名来证明所有权,然后才能消费资金。这类似在银行开设一个联合账户。
你可以通过计算,生成特殊的比特币地址,例如我需要一个Hello开头的地址,你可以通过脚本来生成这样一个地址。但是每增加一个字符,计算量会增加58倍,超过7个字符,需要专门的硬件或者矿机来生成,如果是8~10个字符,那么计算量将无法想象。
为什么比特币的私钥无法被攻破?
关于:为什么比特币的私钥无法被破解?
以下为正文:
破解比特币私钥,实际上就是要在 1 到 2²⁵⁶ 之间找到一个数,这个数对应的钱包里面有比特币。
2²⁵⁶ 约等于 10⁷⁷,这是个巨大的数字,对比的话,人类可观测宇宙的基本粒子也就是在 10⁸⁰ 这个数量级上。
人类现有的超级计算机,前 500 强加起来的算力,大约是每秒进行 10¹⁸ 次浮点运算,芹坦野有兴趣的人可以算一算,就算每次浮点运算能完成一次破解比特币的尝试,那完成破解需要多少时间。简单说,一年约有 3.1536 × 10⁷ 秒,按上文的假设,破解一个比特币需要的时间在 10⁵¹ 年这个数量级上。
实际上要花的时间比这多的多,比特币网络计算的是哈希值,现在比特币全网每秒可以做约 1.51 × 10¹⁸ 次哈希运算,这差不多相当于每秒做 1.91 × 10²² 次浮点运算,这远超过现有的超级计算机的算力(换句话说就是超级计算机没法对比特币网络进行攻击,能力差距太大,这和比特币网络解决的是一个专门问题,超级计算机要解决的是各种不同问题有关系)。
无论如何,我觉得超过 10⁴ 年(也就是一万年)的时间对我们的意义都不大了,甚至超过 10² 年(也就是一百年)的时间对我们都没有多大意义。想想,要花那么多年,只是破解一个钱包的私钥,还不知道这钱包里有多少比特币,这事情实在没有做的意义,就算是知道某个钱包里有很多比特币,投入产出也不可能合算。
这些年间,被盗的比特币都是从人类这边搞的,都是什么从持币人手里盗取了私钥之类的事情,直接攻击比特币网络尝试破解私钥的嫌喊,闻所未闻,未来估计也不可能有了。
有些人担心量子计算机,首先,量子计算机现在还是早期,解决的都是特定问题,没有针对处理比特币网络的问题,其次,量子计算机的算力现在还是比较低的,远远威胁不到比特币网络,第三,就算量子计算机将来发展起来了,比特币网络也会一并演进的,到时肯定会有针对性的升级。总之,量子计算机并不是比特币的一个威胁。
以下为该文的参考文献;
How Hard Is It to Brute Force a Bitcoin Private Key?
超级计算机 500 强
PetaFLOPS and how it relates to Bitcoin
Bitcoin Total Hash Rate(比特币全网算信销力)
Observable universe(可观测宇宙)
比特币的加密(秘钥、地址、脚本验证)
生成方樱兆举式:
P2PKH的交易脚本
举个真实的例子:
ScriptSig:
PUSHDATA(72)[3045022100f8df16671995baaecab5a8d91fc3c78f22c156918cefb90dd1092fcd8578567d022041395667d7e99d131bffcb908904a2417cfb74b46df8bded2517a02beda0279701] PUSHDATA(33)
[021fc349da71680b2482e4c307adbd7aa2fc16d2cd564843ab873a8efff748d87b]
这里面的一个scriptSig由2部分组成,第一部分是签名,第二部分是公钥,PUSHDATA(N),表示要压入栈顶的byte,1个byte表示2个字符,PUSHDATA(72)表示压入144个字符
Output Scripts
HASH160 PUSHDATA(20)[d3ecd0e0d42d4b617767d9d1b966216c77ebb513] EQUAL
DUP HASH160 PUSHDATA(20)[7c45023433aea27b48251d4c5a52b1d73caba74e] EQUALVERIFY CHECKSIG
第二个找零output地址因为是P2PKH开头的,所以格式和描述的一样
结合多重签名一起使用
scriptSig: ..signatures... serialized script
scriptPubKey: OP_HASH160 scriptHash OP_EQUAL
表示一共有n个参与方,只要有m个参与方同意了这笔交易,则这笔交易就生效了,具体的规则是通过scriptHash里面的脚本内容决定的
m-of-n multi-signature transaction:
scriptSig: 0 sig1 ... script
script: OP_m pubKey1 ... OP_n OP_CHECKMULTISIG
ScriptSig:
0[] PUSHDATA(72)[30450221009b37b97eb11341a5fa69d191312df12a41449cf922dbf8e72e93eb6ca7515cb60220759126a28f69525903da3e79e873c59ee7355b6a4874eed06ed6f616712ee51201] PUSHDATA(71)[304402202da30a860b7a2ee3cf614aae2ae8fb5a75de3ea9d5274701ef0ceebc94f75801022063155b788bfb7cada4e8050992b23340d9324306fbd6a201a169ff4a676ea9d701] PUSHDATA1[52210246ccf4de0c54cc7f3354cdd993c2c50cf965fd82238b89659fbd73a1b4bf05a121024fc59f72272a897fe43803374969f396058152fe4765a8d15216f94624257b1b21022593bc69ecbf3bbcc3c58082267cb49dadaf4ca8dbf1b2297338a9d628c4297653ae]
HASH160 PUSHDATA(20)[d3ecd0e0d42d4b617767d9d1b966216c77ebb513] EQUAL
结合P2SH的新特征
目前比特币猜宴支持两种类型的交易:Pay-to-PubkeyHash、Pay-to-Script-Hash
验证脊碧一笔P2PKH交易的一个输入是否合法:
总结:先验证这笔output是不是属于该用户,再验证该用户的签名是否有效
参考:
初级版的比特币交易
比特币的地址、公钥、私钥,你都了解了吗?
了解比特币,就不可避免地要掌握什么是比特币的地址、公钥、私钥,下面我们一个一个来解释。
地址,就好比是银行账(卡)号,在创建数字钱包后就会自动生成,简单来说,就是创建钱包的时候,先产生一对私钥和公钥,然后公钥通过一套算法生成地址,这个地址实质上是一串字符,比如1QCXRuoxWo5bYa9NxhaVBArBQYHatHJrU3。
像银行账(卡)号可以用来收款一样,比特币地址也可以用来接收比特币。
这个比特币地址不单单给你转币的人知道,连整个比特币网络的人都能查看,可以说,全球所有用户的地址都可以被任何人知道。为什么这样说呢?因为比特币本质就是一个大型的公开账本,所有交易对所有人都是可见的。而交易记录中包括了交易流水单号、发币人的发币地址、收币人地址、发币人的找零地址。
私钥,可以看作是银行密码,是一串很长的由钱包生成的随机数,比如,4KeZdDEu11z3gPrtuX3phjwGnNP4RFd7yyrCVC1j2W LBB9ZXMCJ。私钥是唯一能够证明你拥有的比特币是属于你的,也只有用私钥带锋州才能转账、交易和使用数字钱包里的比特币。
我们都知道了,银行密码绝对不能泄露给别人,私钥也一样,打死也不要告诉他人,否则你的比特币很容易就被转走。银行的钱被盗了,因为有国家监管和第基睁三方信用,还有可能被追回,但比特币是去中心化的,没有第三方,自己的币只能自己负责看管,丢了,或被他人转走了,就永远拿不回来了。所以千万千万不要把私钥告诉他人,不要把私钥保存在手机或者电脑上,不要通过网络传输你的私钥,那怎么办?记住了,要用笔写在纸上,写两到三份分别放在不同的地方,保管好。
公钥,顾名思义,是可以公开的,也是像地址和私钥一样,是一串长长的字符。公钥由私钥通过椭圆曲线加密算法生成,通过私钥可以算出唯一一个公钥,但公钥不能逆向推导出私钥。
那到底比特币地址、公钥、私钥在交易中起什么作用的呢?
首先,钱包通过加密算法把私钥加密成字符串(也叫作签名),蠢蔽然后把这个字符串,和公钥一起写到交易信息里,再发给矿工。矿工收到信息后,就会将签名、公钥写入一个验证函数,如果得出的结果为“true”,那么这个交易会被确认为真实有效,就能被验证通过。而结果为“false”,则说明这笔交易存在问题,不能被验证通过。
通过以上浅显的文字,希望能帮到你对比特币的地址、公钥和私钥有一个初步的了解吧!感谢你的阅读!
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