Публичный и приватный ключи

Что такое публичный и приватный ключи в криптовалюте?

Под публичным и приватным ключами обычно понимают пару ключей — криптографическую основу, которая позволяет пользователям получать криптовалюту, контролировать ее и подтверждать транзакции.

В криптовалютной сфере приватный ключ — это секретный ключ, подтверждающий контроль над средствами, а связанный с ним публичный ключ можно передавать другим или использовать для проверки подписей.

В официальной документации Ethereum об аккаунтах объясняется, что внешне управляемый аккаунт состоит из пары криптографических ключей: публичного и приватного.

В той же документации сказано, что приватный ключ используется для подписания транзакций и дает контроль над средствами, связанными с аккаунтом.

В документации о кошельках из руководства Bitcoin Developer Guide говорится, что программы-кошельки создают публичные ключи для получения биткоина и используют соответствующие приватные ключи для его отправки.

Эта пара ключей важна, поскольку блокчейны не используют имена пользователей, пароли или вход в банковский аккаунт для подтверждения права собственности.

Вместо этого они используют криптографические подписи, созданные приватными ключами и проверяемые с помощью публичных ключей.

Пользователь физически не хранит монеты внутри приложения кошелька.

Он контролирует ключи, с помощью которых можно подтверждать изменения балансов, записанных в блокчейне.

Проще всего представить пару публичного и приватного ключей так: публичный ключ помогает другим проверять подписи или отправлять средства, а приватный должен оставаться в секрете, поскольку дает право распоряжаться средствами.

Почему важны публичные и приватные ключи

Публичные и приватные ключи важны, поскольку заменяют доверие к централизованной системе аккаунтов математическим доказательством.

В случае банковского счета компания проверяет личность клиента и одобряет переводы.

В блокчейн-кошельке сеть проверяет цифровую подпись и принимает действительную транзакцию.

Это позволяет пользователям хранить и переводить криптовалюту, не обращаясь в центральную организацию за одобрением каждого действия.

Однако это также означает, что на пользователях лежит больше ответственности.

Если приватный ключ украдут, злоумышленник сможет подписывать транзакции и переводить активы.

Если приватный ключ потерян и резервной копии нет, средства могут стать недоступными навсегда.

Поэтому безопасность приватного ключа — один из важнейших навыков в криптовалютной сфере.

Публичные ключи предназначены для передачи или раскрытия в определенных ситуациях, но приватные ключи ни в коем случае нельзя сообщать другим.

Настоящему кошельку, службе поддержки, команде проекта, странице аирдропа или блокчейн-приложению никогда не понадобится приватный ключ или сид-фраза пользователя.

Как работает пара публичного и приватного ключей

Пара публичного и приватного ключей создается с помощью асимметричной криптографии.

Асимметричная криптография означает, что один ключ хранится в секрете, а связанный с ним ключ можно сделать публичным.

Сначала генерируется приватный ключ — секретное случайное значение.

Публичный ключ математически выводится из приватного.

Эта взаимосвязь работает только в одном направлении: получить публичный ключ из приватного просто, но с помощью современных классических компьютеров практически невозможно вычислить приватный ключ на основе публичного.

Когда пользователь отправляет криптовалютную транзакцию, программа кошелька создает цифровую подпись с помощью приватного ключа.

Узлы сети могут проверить эту подпись, используя публичный ключ или полученные из него данные.

В глоссарии NIST цифровая подпись определяется как операция с асимметричными ключами, при которой приватный ключ подписывает данные, а публичный ключ проверяет подпись.

Благодаря этому блокчейн может подтвердить, что транзакция создана владельцем соответствующего ключа, не раскрывая приватный ключ.

Пользователь доказывает контроль над средствами, не раскрывая секрет.

Что такое приватный ключ?

Приватный ключ — это секретное криптографическое значение, которое дает контроль над криптоадресом или аккаунтом.

На практике тот, кто контролирует приватный ключ, обычно может подтверждать транзакции из связанного с ним кошелька.

Приватный ключ следует считать паролем высшего уровня для криптовалютного аккаунта, но он еще важнее и чувствительнее обычного пароля.

Обычный пароль часто можно сбросить через компанию.

Приватный ключ обычно нельзя сбросить, поскольку в блокчейне нет централизованной службы восстановления паролей.

Если пользователь раскроет приватный ключ в интернете, средства под его контролем могут украсть очень быстро.

Если пользователь потеряет приватный ключ и у него не будет фразы восстановления, резервной копии или соглашения о хранении активов, средства могут быть утрачены навсегда.

Поэтому в материалах о безопасности криптовалют часто повторяют одно правило: никогда не сообщайте приватный ключ.

Не следует вводить приватный ключ на случайных сайтах, хранить его в облачных заметках, отправлять в сообщениях, фотографировать или вставлять в неизвестные программы.

Безопасность приватного ключа — основа самостоятельного хранения активов.

Что такое публичный ключ?

Публичный ключ — это связанный с приватным криптографический ключ, который можно использовать для проверки подписей.

В глоссарии NIST о публичном ключе говорится, что публичный ключ связан с приватным и может быть общедоступным.

В цифровых подписях публичный ключ используется, чтобы проверить, что подпись создана соответствующим приватным ключом.

Публичный ключ обычно не совпадает с адресом кошелька.

Во многих криптовалютных системах адрес кошелька создается на основе публичного ключа с помощью хеширования или форматирования.

Поэтому пользователи часто передают адрес, а не полный публичный ключ.

Например, пользователь может сообщить адрес для получения средств.

Отправителю не нужен приватный ключ получателя.

Обычно отправителю не нужен и полный публичный ключ.

Публичный ключ становится важнее, когда сеть проверяет подписи транзакций.

Публичный ключ и адрес кошелька

Публичный ключ и адрес кошелька связаны, но это не всегда одно и то же.

Публичный ключ — часть пары криптографических ключей.

Адрес кошелька обычно представляет собой более короткий или отформатированный идентификатор, полученный из публичного ключа или связанных с ним данных.

Пользователи чаще всего передают именно адрес, чтобы получать криптовалюту.

Сеть может использовать публичный ключ для проверки действительности подписи.

В Ethereum аккаунты представлены адресами, полученными из публичных ключей.

В Bitcoin во многих типах адресов используются хеши или скрипты, связанные с публичными ключами.

Такая структура повышает удобство: адреса короче полных публичных ключей.

В некоторых случаях она также может добавить уровень конфиденциальности и безопасности, поскольку полный публичный ключ может не раскрываться до транзакции расходования средств.

Тем не менее пользователям следует внимательно проверять адреса кошельков: перевод средств на неверный адрес может быть необратимым.

Приватный ключ и сид-фраза

Приватный ключ и сид-фраза связаны, но это не одно и то же.

Приватный ключ обычно контролирует конкретный аккаунт, адрес или путь подписания.

Сид-фраза может генерировать множество приватных ключей внутри кошелька.

На образовательной странице Ledger о приватных ключах и сид-фразах объясняется, что приватный ключ связывает пользователя с адресом в блокчейне, а сид-фраза позволяет восстановить доступ к кошельку.

Сид-фраза часто представляет собой список из 12, 18 или 24 слов, создаваемый при настройке кошелька.

Если кто-то получит сид-фразу, он может восстановить кошелек и получить доступ ко всем связанным с ним аккаунтам.

Поэтому сид-фразу нужно защищать так же тщательно, как и приватные ключи, которые она позволяет генерировать.

Никогда не сообщайте сид-фразу сайтам, приложениям, службе поддержки, аккаунтам в соцсетях или инструментам восстановления.

Поддельные страницы восстановления часто запрашивают сид-фразы, поскольку это дает мошенникам полный доступ к кошельку.

Защита сид-фразы защищает и созданные на ее основе приватные ключи.

Публичные и приватные ключи и цифровые подписи

Цифровые подписи — основной способ использования публичных и приватных ключей в криптовалютных транзакциях.

Когда пользователь хочет отправить средства, кошелек формирует данные транзакции.

Затем кошелек подписывает эти данные приватным ключом.

Подпись доказывает, что в момент ее создания пользователь имел доступ к приватному ключу.

Другие участники сети могут проверить подпись, не видя приватного ключа.

В официальной документации Ethereum о транзакциях транзакции описываются как криптографически подписанные инструкции от аккаунтов.

Этот процесс подписания не позволяет другим людям расходовать средства, которыми они не контролируют.

Он также помогает сохранять целостность транзакции: изменение ее данных сделает подпись недействительной.

В корректно разработанной блокчейн-системе перед переводом средств с аккаунта требуется действительная подпись.

Поэтому к подписанию следует относиться серьезно, даже если запрос кошелька выглядит обычным.

Публичные и приватные ключи в Bitcoin

Bitcoin использует публичные и приватные ключи для контроля над неизрасходованными выходами транзакций.

Кошелек Bitcoin может генерировать ключи, создавать адреса для получения средств, отслеживать доступные для расходования выходы и подписывать транзакции.

В руководстве Bitcoin Developer Guide сказано, что программы-кошельки создают публичные ключи для получения сатоши и используют соответствующие приватные ключи для их расходования.

Когда пользователь получает биткоин, блокчейн записывает доступную для расходования стоимость с условиями скрипта, связанными с адресом или данными публичного ключа.

Когда пользователь позднее расходует средства, кошелек предоставляет действительную подпись, которая соответствует условиям расходования.

Публиковать приватный ключ в блокчейне не требуется.

Для подтверждения права распоряжаться средствами используются только подпись и необходимые публичные данные.

Такая схема позволяет Bitcoin поддерживать самостоятельное хранение: пользователи могут напрямую контролировать средства с помощью ключей.

Она также означает, что потеря приватного ключа может быть необратимой.

Безопасность Bitcoin начинается с безопасной генерации ключей, надежных резервных копий и внимательного подтверждения транзакций.

Публичные и приватные ключи в Ethereum

Ethereum также использует публичные и приватные ключи для управления внешне управляемыми аккаунтами.

Внешне управляемый аккаунт контролируется приватным ключом, а не кодом смарт-контракта.

В документации Ethereum об аккаунтах сказано, что приватный ключ используется для подписания транзакций и дает контроль над связанными с аккаунтом средствами.

Когда пользователь отправляет ETH, переводит токен, взаимодействует со смарт-контрактом или одобряет лимит расходов токена, кошелек подписывает транзакцию приватным ключом.

Сеть Ethereum проверяет подпись и выполняет транзакцию, если она действительна и за нее внесена необходимая комиссия.

В интерфейсе кошелька пользователи Ethereum обычно видят адреса, а не полные публичные ключи.

Однако связь с публичным ключом по-прежнему лежит в основе системы адресов и подписей.

Кошельки на основе смарт-контрактов позволяют гибче настраивать логику аккаунта, но приватные ключи для подписания или ключи авторизации по-прежнему важны для контроля действий.

Поэтому безопасность кошелька Ethereum зависит как от защиты ключей, так и от внимательной проверки разрешений смарт-контрактов.

Публичные и приватные ключи и самостоятельное хранение

Самостоятельное хранение означает, что пользователь контролирует приватные ключи, а не передает их хранение кастодиану.

Такой подход дает пользователям прямой контроль над криптовалютой.

Кроме того, пользователю не нужно доверять третьей стороне доступ к выводу средств.

Однако самостоятельное хранение требует серьезной ответственности.

Если пользователь потеряет приватный ключ или сид-фразу, возможности восстановления может не быть.

Если пользователь подпишет вредоносную транзакцию, блокчейн может выполнить ее без возможности отмены.

Если резервные копии хранятся неправильно, средства могут украсть или случайно потерять.

Самостоятельное хранение наиболее эффективно, когда пользователь понимает разницу между общедоступной информацией, секретными данными, адресами кошельков, запросами на подтверждение и резервными копиями для восстановления.

С приватным ключом нельзя экспериментировать без должной осторожности.

Он дает базовый контроль над активами, связанными с кошельком.

Публичные и приватные ключи и кастодиальные кошельки

Кастодиальный кошелек — это кошелек, в котором компания или сервис хранит приватные ключи пользователя и контролирует их.

При кастодиальном хранении пользователь может входить в систему по электронной почте, паролю или с помощью двухфакторной аутентификации вместо самостоятельного управления приватными ключами.

Это может быть удобнее для новичков, поскольку сервис может предоставить восстановление аккаунта и поддержку клиентов.

Однако пользователь доверяет кастодиану хранение ключей, выполнение запросов на вывод средств и добросовестную работу.

Кастодиальный кошелек отличается от кошелька с самостоятельным хранением тем, что пользователь лично не владеет приватным ключом.

Отсюда происходит выражение: «Не ваши ключи — не ваши монеты».

Оно означает, что технический контроль над активами принадлежит стороне, которая контролирует приватные ключи.

Кастодиальное хранение не всегда является плохим выбором, но пользователям следует понимать связанные с ним компромиссы.

Самостоятельное хранение дает прямой контроль и возлагает прямую ответственность на пользователя.

Кастодиальное хранение удобно и может предоставлять помощь в восстановлении доступа, но создает риск, связанный с третьей стороной.

Публичные и приватные ключи и аппаратные кошельки

Аппаратный кошелек — это устройство, предназначенное для офлайн-хранения приватных ключей и безопасного подписания транзакций.

Его основная задача — не допустить раскрытия приватных ключей на устройствах, подключенных к интернету.

При подписании транзакции с помощью аппаратного кошелька приватный ключ должен оставаться внутри устройства.

Устройство подписывает транзакцию и передает подпись подключенному программному кошельку.

Это может снизить риск заражения вредоносным ПО, поскольку приватный ключ обычно не копируется на компьютер.

Однако аппаратный кошелек не защищает от всех ошибок.

Если пользователь введет сид-фразу на поддельном сайте, аппаратный кошелек не сможет спасти средства.

Если пользователь одобрит вредоносную транзакцию смарт-контракта, подпись все равно может быть действительной.

Аппаратные кошельки повышают безопасность хранения ключей, но пользователям по-прежнему нужно читать запросы на подтверждение транзакций и защищать резервные копии сид-фраз.

Даже безопасное устройство и неосторожное подписание могут привести к потере средств.

Публичные и приватные ключи и мультиподпись

Мультиподпись означает, что для подтверждения транзакции требуется несколько ключей.

Простой пример — мультиподпись по схеме 2-of-3, когда для перевода средств должны подписать любые два из трех приватных ключей.

Мультиподпись может снизить риск, связанный с отказом одного ключа: кражи или потери одного ключа может быть недостаточно, чтобы украсть средства или утратить доступ к ним.

DAO, компании, фонды и опытные пользователи часто применяют кошельки с мультиподписью для защиты казначейских средств.

Она также позволяет семьям или командам совместно контролировать средства, не полагаясь на одного человека.

Однако мультиподпись усложняет управление кошельком.

Пользователям нужно защищать несколько ключей, разбираться в процедуре подписания, управлять местами хранения резервных копий и планировать восстановление доступа.

Если будет потеряно слишком много ключей, кошелек может стать недоступным.

Если злоумышленники получат достаточное количество ключей, средства все равно могут быть украдены.

Мультиподпись повышает безопасность только при тщательно продуманном управлении ключами.

Публичные и приватные ключи и разрешения смарт-контрактов

Приватные ключи нужны не только для подписания простых переводов.

С их помощью также можно подписывать разрешения, дающие смарт-контрактам возможность переводить токены.

Например, пользователь может разрешить децентрализованному приложению расходовать токен из кошелька.

Если разрешение слишком широкое или контракт вредоносный, кошелек может подвергнуться риску последующей кражи средств.

Поэтому перед подписанием пользователям следует читать запросы кошелька.

Подпись транзакции не всегда означает: «Немедленно отправить именно эту сумму».

Она может означать: «Разрешить этому контракту позднее расходовать средства в пределах указанной суммы».

Пользователям следует проверять разрешения, отзывать ненужные и не подписывать сообщения, смысл которых им непонятен.

Приватный ключ дает возможность подписывать, но пользователь сам должен решать, безопасна ли каждая подпись.

Безопасность криптовалют — это и защита ключей, и дисциплина при подписании.

Публичные и приватные ключи и фишинг

Фишинг — один из наиболее распространенных способов кражи криптовалюты.

Фишинговый сайт может попросить ввести сид-фразу, приватный ключ или фразу восстановления.

Фишинговое сообщение может выдаваться за обращение службы поддержки кошелька, предложение аирдропа, страницу миграции или срочное предупреждение о безопасности.

Некоторые фишинговые атаки не запрашивают приватный ключ напрямую.

Вместо этого пользователей обманом побуждают подписать вредоносную транзакцию или разрешение.

Оба способа могут привести к потере активов.

Не вводите приватные ключи или сид-фразы на сайтах, кроме случаев, когда вы намеренно восстанавливаете кошелек в надежной программе, полученной из официального источника.

Особенно осторожно следует относиться к личным сообщениям, рекламным результатам поиска, поддельным расширениям браузера и сайтам-копиям проектов.

Если сайт утверждает, что для получения криптовалюты нужно раскрыть приватный ключ, почти наверняка это мошенничество.

Приватные ключи нужны для подписания, а не для передачи другим.

Публичные и приватные ключи и потеря доступа

Потеря доступа происходит, когда пользователь не может найти приватный ключ, сид-фразу или способ восстановления, необходимые для контроля над средствами.

При самостоятельном хранении криптовалюты потеря доступа может быть необратимой.

Обычно нет центральной организации, которая могла бы сбросить приватный ключ.

Поэтому резервные копии необходимы.

Качественная резервная копия должна быть читаемой, долговечной, конфиденциальной и защищенной от огня, воды, кражи и случайного уничтожения.

Некоторые пользователи записывают сид-фразы на бумаге, другие используют металлические пластины для резервных копий.

Не следует хранить резервные копии в виде скриншотов, обычных текстовых файлов, электронных писем, облачных документов или сообщений в чатах.

Вредоносное ПО или злоумышленники, получившие доступ к облачному аккаунту, могут скопировать цифровые резервные данные.

Пользователям также следует продумать, как доверенные наследники или контактные лица смогут получить доступ к средствам, если владелец не сможет этого сделать. Такой план нужно составлять внимательно.

Планирование восстановления доступа к ключам — часть ответственного владения криптовалютой.

Публичные и приватные ключи и квантовые вычисления

Квантовые вычисления представляют собой долгосрочную потенциальную угрозу для криптографии с публичным ключом.

В официальной дорожной карте Ethereum по квантовой устойчивости объясняется, что в каждом стандартном внешне управляемом аккаунте Ethereum сейчас используется алгоритм ECDSA на кривой secp256k1 для подписания транзакций.

В той же дорожной карте говорится, что будущий квантовый компьютер сможет вычислить приватный ключ на основе раскрытого публичного ключа, если с аккаунта уже отправляли транзакцию.

Это не означает, что сегодня квантовые компьютеры массово взламывают криптокошельки.

Это означает, что системы публичных и приватных ключей нужно обновить до того, как мощные квантовые компьютеры станут практической угрозой.

Постквантовая криптография — область, посвященная алгоритмам, призванным противостоять как классическим, так и квантовым атакам.

Пользователям не нужно паниковать.

На практике следует отслеживать официальные обновления протоколов и кошельков по мере разработки планов перехода на постквантовые решения.

Долгосрочная безопасность криптовалют зависит как от правильного управления ключами сегодня, так и от будущих обновлений криптографии.

Распространенные ошибки при работе с публичными и приватными ключами

Одна из распространенных ошибок — считать адрес кошелька и приватный ключ одним и тем же.

Адрес кошелька обычно можно передавать для получения средств, а приватный ключ должен оставаться в секрете.

Другая ошибка — вводить сид-фразу на сайте, который предлагает проверить кошелек.

Также ошибочно хранить приватные ключи в скриншотах или облачных документах.

Еще одна ошибка — отправлять криптовалюту на адрес, не проверив сеть и формат адреса.

Нельзя подтверждать разрешения смарт-контрактов, не прочитав запрос кошелька.

Ошибочно также предполагать, что с помощью публичного ключа можно расходовать средства.

Публичный ключ позволяет проверять подписи, но подпись, разрешающую расходование средств, создает приватный ключ.

Еще одна ошибка — полагаться только на память при хранении приватного ключа или сид-фразы.

Надежная защита криптовалют строится на четком разграничении публичной информации и секретных данных.

Рекомендации по защите приватных и публичных ключей

Никогда не сообщайте приватные ключи, сид-фразы или фразы восстановления.

Для получения средств сообщайте только адрес кошелька.

Загружайте программы-кошельки только из официальных источников.

Записывайте сид-фразы офлайн и храните резервные копии в надежном месте.

Для значительных долгосрочных вложений можно рассмотреть использование аппаратного кошелька.

При необходимости используйте мультиподпись для крупных казначейских кошельков, команд или кошельков с большим объемом средств.

Прежде чем хранить в кошельке крупные суммы, проверьте работоспособность резервных копий.

Не подписывайте транзакции на неизвестных сайтах.

Проверяйте разрешения для токенов и отзывайте те, которые больше не нужны.

Помните: контроль над приватным ключом означает и контроль над средствами, и финансовую ответственность.

Часто задаваемые вопросы

Что означает понятие «публичный и приватный ключи»?

Обычно так называют пару ключей: публичный ключ позволяет проверять подписи, а приватный ключ в секрете подтверждает криптовалютные транзакции.

Публичный ключ — это то же самое, что приватный?

Нет. Публичный ключ можно передавать или использовать для проверки, а приватный должен оставаться в секрете, поскольку с его помощью можно разрешать расходование средств.

Публичный ключ — это то же самое, что адрес кошелька?

Нет. Адрес кошелька обычно выводится из публичного ключа или связанных с ним криптографических данных, но не всегда является самим полным публичным ключом.

Можно ли украсть криптовалюту, имея только публичный ключ?

В обычных современных условиях украсть криптовалюту, имея только публичный ключ, быть не должно, поскольку для расходования средств нужен соответствующий приватный ключ.

Что произойдет, если я потеряю приватный ключ?

Если вы потеряете приватный ключ и у вас не будет сид-фразы или резервной копии, средства под контролем этого ключа могут стать недоступными навсегда.

Что произойдет, если кто-то получит мой приватный ключ?

Получив приватный ключ, другой человек обычно сможет подписывать транзакции и переводить криптовалюту, которой этот ключ дает право распоряжаться.

Сид-фраза — это то же самое, что приватный ключ?

Нет. Сид-фраза — это резервная копия для восстановления, с помощью которой в кошельке можно создать один или несколько приватных ключей.

Можно ли сообщать публичный ключ?

Во многих криптографических контекстах публичный ключ можно передавать, однако большинству пользователей для получения средств достаточно адреса кошелька. Не следует раскрывать дополнительную информацию без необходимости.

Можно ли сообщить приватный ключ службе поддержки?

Нет. Надежная служба поддержки никогда не должна запрашивать приватный ключ или сид-фразу.

Как приватные ключи подписывают криптовалютные транзакции?

Программа кошелька использует приватный ключ для создания цифровой подписи данных транзакции, а сеть проверяет ее с помощью связанной информации о публичном ключе.

Может ли аппаратный кошелек защитить мой приватный ключ?

Да, аппаратный кошелек может помочь хранить приватные ключи офлайн, но он не защитит пользователя, который раскроет сид-фразу или одобрит вредоносную транзакцию.

Почему публичные и приватные ключи важны для самостоятельного хранения?

Они важны, поскольку при самостоятельном хранении пользователь контролирует приватные ключи, подтверждающие блокчейн-транзакции.

Заключение

Понятие «публичный и приватный ключи» лучше всего понимать как пару ключей — основной криптографический инструмент, лежащий в основе владения криптовалютой и подписания транзакций.

Приватный ключ — это секрет, дающий контроль, а публичный помогает проверить, что действительная подпись создана соответствующим приватным ключом.

Адреса кошельков, сид-фразы, подписи транзакций, разрешения смарт-контрактов, аппаратные кошельки и кошельки с мультиподписью основаны на этой модели пары ключей.

Публичные данные можно использовать для получения средств или проверки подписей, но приватную информацию нужно всегда защищать.

Если приватный ключ или сид-фраза украдены, средства могут похитить.

Если приватный ключ или сид-фраза потеряны, средства могут оказаться невосстановимыми.

Поэтому понимание публичных и приватных ключей — один из первых и важнейших уроков в сфере криптовалют.

Пользователь, который понимает разницу между публичными ключами, приватными ключами, адресами кошельков и сид-фразами, гораздо лучше подготовлен к безопасному использованию криптовалют.

Главное правило простое: публичные данные помогают другим проверять подписи или отправлять средства, а приватные данные подтверждают право контроля и никогда не должны раскрываться.