加密

什麼是加密？

加密是一種密碼學程序，會將可讀資訊轉換成無法讀取的形式，只有持有正確金鑰的授權方才能還原原始資料。

可讀的輸入稱為明文，受保護的輸出則稱為密文。

解密會使用所需的密碼學金鑰，將密文還原為明文。

在加密貨幣領域，加密常用於保護私鑰、錢包檔案、復原備份、帳戶憑證、訊息、API 連線和其他敏感資訊。

加密是密碼學這個更廣泛領域的一部分，密碼學也包括數位簽章、雜湊、金鑰交換、承諾和零知識證明。

NIST 密碼學概述說明，密碼學會運用數學技術保護資訊和電子通訊。

加密可以提供機密性，但不會自動證明資料由誰建立，也無法確認資料是否遭到修改。

因此，安全系統會結合加密、身分驗證、完整性檢查、存取控制、備份和謹慎的金鑰管理。

加密的運作方式

加密演算法會接收明文、密碼學金鑰，有時也會接收 nonce 或初始化向量等額外數值。

演算法會處理這些輸入並產生密文；若沒有正確金鑰，密文對任何人來說都應毫無意義。

解密演算法會使用適當的金鑰和參數重建明文。

現代加密的安全性應仰賴金鑰保密，而非演算法保密。

經過公開檢視的廣泛使用演算法，通常比未經公開分析的私有演算法更安全。

取得加密金鑰的攻擊者，可能可以解密由該金鑰保護的所有資料。

因此，金鑰的產生、儲存、存取、輪替、備份和銷毀，與加密演算法本身同樣重要。

什麼是加密金鑰？

加密金鑰是密碼學演算法用來加密或解密資訊的秘密或受控數值。

安全金鑰應具備足夠的不可預測熵，以抵禦猜測和暴力破解攻擊。

通常應使用密碼學安全的亂數產生器產生金鑰，而非使用好記的詞語或可預測的數字。

所需的金鑰長度取決於選用的演算法和安全目標。

較長的金鑰無法彌補演算法薄弱、實作錯誤、裝置遭入侵或密碼強度不足等問題。

NIST 的密碼學金鑰管理指南涵蓋密碼學金鑰材料的產生、儲存、建立、使用、保護和銷毀。

對稱式加密

對稱式加密會使用相同的秘密金鑰，或彼此密切相關的秘密金鑰，進行加密和解密。

傳送者和接收者都必須透過安全方式取得該秘密金鑰。

對稱式演算法通常效率較高，適合保護大型檔案、錢包備份、資料庫、網路流量和應用程式儲存資料。

主要挑戰在於如何散布和儲存共用密鑰而不使其外洩。

若攻擊者竊取對稱金鑰，可能可以解密受保護資訊，甚至建立看似可信的修改後密文。

安全系統通常會結合對稱式加密和公鑰方法，用來建立或封裝暫時性的對稱金鑰。

高級加密標準

高級加密標準（Advanced Encryption Standard，通常稱為 AES）是廣泛使用的對稱式區塊加密法。

目前的 NIST FIPS 197 標準規定 AES-128、AES-192 和 AES-256。

這些版本分別使用 128 位元、192 位元或 256 位元金鑰，並以 128 位元區塊處理資料。

AES 定義的是區塊加密法本身，而非完整的檔案加密系統。

軟體必須透過安全的運作模式使用 AES，並正確管理金鑰、nonce、驗證標籤和錯誤。

即使底層加密法被視為強健，AES 系統若實作不佳仍可能暴露資料。

驗證式加密

驗證式加密可同時保護機密性和完整性。

它能讓接收者偵測加密資料是否遭到修改、損毀或偽造。

含關聯資料的驗證式加密，也能保護未加密資訊，例如版本號碼、帳戶識別碼或訊息類型。

AES-GCM 是廣泛使用的驗證式加密方法之一。

NIST GCM 規範定義了用於含關聯資料驗證式加密的 Galois/Counter Mode。

另一種常見的驗證式加密方法是將 ChaCha20 與 Poly1305 結合。

開發者應使用經審查的密碼學函式庫，不應自行組合加密和訊息驗證演算法。

什麼是 nonce 或初始化向量？

Nonce 是一個預期只會與特定密碼學金鑰和演算法搭配使用一次的數值。

初始化向量（IV）是用於初始化某些加密模式的額外數值。

有些系統要求 nonce 必須不可預測，另一些系統則主要要求每個金鑰使用的 nonce 都不重複。

在要求唯一性的模式中重複使用 nonce，可能會暴露明文、揭露訊息間的關聯，或讓攻擊者偽造資料。

Nonce 通常會與密文一併儲存，因為一般不需要保密。

開發者必須遵循所選演算法的確切 nonce 要求，不應對所有加密法套用同一套通則。

非對稱式加密

非對稱式加密會使用公鑰和私鑰。

使用接收者適用的公鑰加密後，資訊通常只有持有對應私鑰的人才能解密。

公鑰可以公開分享，私鑰則必須保密。

非對稱式加密簡化了金鑰散布，因為兩方不必事先共用同一個秘密。

不過，公鑰運算通常速度較慢，也較不適合直接加密大型檔案。

實務上，系統常使用非對稱式密碼學建立暫時共用秘密，再使用對稱式加密保護實際資料。

混合式加密

混合式加密會結合非對稱式和對稱式密碼學。

傳送者會產生隨機的對稱金鑰，並用它有效率地加密訊息或檔案。

接著透過公鑰加密或金鑰封裝機制保護對稱金鑰。

接收者會使用私鑰取回對稱金鑰，再解密資料。

此方法結合了公鑰密碼學較容易散布金鑰的優點，以及對稱式加密的速度。

加密訊息、檔案分享系統、備份工具和網路協議通常會使用混合式設計。

加密與加密貨幣中的公鑰密碼學

加密貨幣系統高度仰賴公鑰密碼學，但公鑰密碼學不一定代表加密。

錢包私鑰最常用來建立可授權交易的數位簽章。

相應的公鑰或地址可讓其他參與者驗證這些簽章。

Ethereum 金鑰文件說明，私鑰用於簽署交易和資料，而公開資訊則支援身分識別和驗證。

已簽署的交易通常可供網路讀取，儘管未經授權的使用者無法為傳送者建立有效簽章。

因此，使用者應區分交易授權和交易機密性。

加密與數位簽章的比較

加密主要用於隱藏資訊，使未經授權者無法讀取。

數位簽章主要用於證明持有私鑰的人授權了特定資料。

加密會使用解密金鑰還原隱藏內容。

簽章驗證則透過公開資訊確認真實性和完整性，不會揭露私鑰。

加密貨幣交易通常會簽署，讓網路參與者能夠驗證。

交易通常不會加密，因為驗證者和節點必須讀取交易指令，才能執行和驗證。

單一系統可以同時使用這兩種操作，例如加密錢包備份，同時簽署鏈上交易。

加密與雜湊的比較

只要有正確的解密金鑰，加密就可以還原。

密碼學雜湊則設計為單向運算。

雜湊函式會將任何實際長度的資料轉換為固定長度摘要。

安全雜湊沒有一般的解密金鑰可用來重建原始輸入。

區塊鏈會使用雜湊來產生區塊識別碼、交易識別碼、資料承諾、地址，以及用於證明系統和完整性檢查。

若系統只需要驗證密碼，就不應以簡單加密方式儲存密碼。

密碼系統通常會使用專用的密碼雜湊或金鑰衍生函式，並搭配 salt 和適當的運算參數。

加密與編碼的比較

編碼會將資料轉換為另一種表示形式，以便軟體儲存或傳輸。

常見例子包括十六進位、Base64 和結構化文字格式。

編碼不需要秘密金鑰，也不提供機密性。

只要辨識出編碼格式，任何人通常都能將其還原。

以十六進位表示的私鑰依然完全暴露，即使看起來不容易讓人讀懂也一樣。

使用者絕不可將編碼過的錢包機密視為加密備份。

區塊鏈交易有加密嗎？

許多公有區塊鏈上的交易預設不會加密。

交易會經過密碼學簽署，再傳送給網路參與者驗證。

Ethereum 交易文件將交易描述為由帳戶簽署的密碼學指令。

Ethereum 的隱私文件指出，寫入 Ethereum 的交易預設為公開且永久保存。

公開交易資料可能包括傳送者和接收者地址、轉移金額、智能合約呼叫、事件日誌和其他應用程式資訊。

將資料加密後再放到鏈上可以隱藏明文，但密文、傳送者、時間、大小和合約互動仍可能公開可見。

若日後金鑰外洩，儲存在公有區塊鏈上的加密資料可能會被解讀。

為什麼公有區塊鏈不能直接將所有資料加密？

區塊鏈節點必須就有效交易和狀態變更達成共識。

在一般公有智能合約網路中，節點必須能執行相同的合約指令並驗證相同結果。

若交易指令和狀態以驗證者無法取得金鑰的方式加密，一般執行流程就無法進行。

注重隱私的協議會透過專門的密碼學架構處理此問題，而非將一般檔案加密套用至整條區塊鏈。

這些架構可能包括零知識證明、承諾、安全多方計算、可信任執行系統、門檻密碼學和同態加密。

每種方法在信任、效能、複雜度和資料可用性方面都有不同取捨。

錢包加密

錢包加密通常是指使用由密碼衍生的加密金鑰，保護儲存的私鑰或助記詞材料。

加密錢包檔案即使遭到複製或竊取，也不會立即洩露私鑰。

使用者必須輸入正確密碼，錢包才能解密並使用這些金鑰。

Bitcoin 錢包文件指出，加密錢包檔案可在私鑰未使用時提供保護。

文件也說明，若惡意軟體取得密碼，或從記憶體讀取已解密的金鑰，檔案加密就無法保護金鑰。

因此，錢包加密只能防範某些形式的資料竊取，無法全面保護遭入侵的裝置。

加密 Keystore 檔案

Keystore 檔案是一種結構化檔案，會儲存加密的私鑰，以及衍生解密金鑰所需的參數。

檔案通常包含密文、salt、nonce 或 IV、金鑰衍生設定、校驗和或驗證值，以及識別 metadata。

檔案中不應儲存密碼本身。

ERC-2335 keystore 標準定義了用於 BLS 私鑰的加密 JSON 格式。

該標準支援的密碼式金鑰衍生方式包括 PBKDF2 和 scrypt。

Keystore 可在相容工具間複製，但若檔案和強度不足的密碼都外洩，仍可能導致金鑰遭竊。

使用者在刪除原錢包或遷移驗證者金鑰前，應先確認相容性。

密碼與金鑰衍生函式

人為建立的密碼通常遠不如隨機產生的密碼學金鑰具有足夠的熵。

金鑰衍生函式會將密碼和 salt 轉換成金鑰材料，同時提高每次猜測密碼所需的成本。

PBKDF2、scrypt 和 Argon2 都是在不同系統中使用的密碼式衍生方法。

Salt 可避免不同檔案中相同密碼自動產生相同的衍生金鑰。

工作因子和記憶體需求會增加離線猜測的難度，尤其是在攻擊者竊取加密檔案時。

再強的衍生函式也無法讓極弱的密碼完全安全。

錢包開發者應選擇經審查的參數，在抵抗攻擊與支援裝置可接受的解鎖效能之間取得平衡。

錢包密碼與復原助記詞

錢包密碼和復原助記詞通常用途不同。

錢包密碼通常用來解鎖儲存在單一裝置上的加密檔案。

復原助記詞則可在其他相容裝置上重新建立錢包底層金鑰。

變更或忘記本機錢包密碼，通常不會改變復原助記詞。

攻擊者若取得復原助記詞，可能完全不需要本機錢包密碼。

因此，使用者必須將復原助記詞與加密錢包檔案分開保護。

刪除加密錢包應用程式，不會刪除儲存在其他地方的復原助記詞副本。

BIP-39 密語與加密

BIP-39 密語並非單純用來加密書面復原助記詞的密碼。

BIP-39 規範會透過衍生程序，將助記詞句和選用密語組合成種子。

每個密語都會產生有效種子，並可能對應不同的錢包地址。

輸入錯誤密語時，可能會開啟看似空白的錢包，而非顯示明確的密碼錯誤。

不輸入選用密語的助記詞可能會產生不同錢包。

BIP-39 密語的復原和失敗行為與一般檔案加密不同，使用者不應將其描述為一般檔案加密。

硬體錢包與加密

硬體錢包的設計目的是讓私鑰操作保留在專用裝置內。

裝置可能會加密敏感儲存資料，並透過 PIN 碼或其他驗證方式保護存取權。

其主要安全優點是可在不將私鑰暴露給連線電腦的情況下簽署交易。

Ethereum 安全指南建議將私鑰離線保管，以降低遭已連網電腦入侵的風險。

硬體錢包無法確保每筆交易都安全，因為使用者仍可能核准惡意地址、合約呼叫、權限或訊息。

復原助記詞也必須受到保護，因為它可能在沒有原始裝置的情況下重新建立錢包。

加密錢包備份

加密備份可保護儲存在可移除媒體、個人電腦或遠端儲存服務上的錢包資料。

備份應使用驗證式加密，以便偵測未經授權的修改。

解密密碼或金鑰不應以未受保護的形式與加密檔案存放在一起。

使用者應保留足夠且相互獨立的副本，以因應裝置遺失、實體損壞和儲存故障。

從未測試過的備份，可能因檔案損毀、密碼錯誤、格式不相容或 metadata 遺失而無法使用。

測試復原流程時，不應在不受信任或已連網的環境中暴露錢包機密。

傳輸中加密

傳輸中加密會在資料於裝置或服務間傳送時提供保護。

加密貨幣錢包會透過網路連線與節點、RPC 服務、網站、簽署系統和應用程式伺服器通訊。

傳輸層安全性（TLS）常用於保護這些網路連線。

TLS 1.3 標準旨在保護通訊免受竊聽、竄改和訊息偽造。

TLS 可以保護錢包與伺服器之間的通訊，但接收端伺服器解密連線後仍能讀取明文。

因此，使用者必須區分傳輸加密、端對端加密，以及對服務營運者的信任。

RPC 加密

遠端程序呼叫介面可讓錢包和應用程式查詢區塊鏈資料並提交交易。

未加密的 RPC 連線可能讓網路觀察者看見請求、地址、驗證憑證和已提交交易。

遠端 RPC 存取應使用加密傳輸並驗證憑證。

敏感的管理 RPC 方法也應要求驗證、設定防火牆規則並限制網路存取。

TLS 無法阻止 RPC 服務供應商查看其處理的請求。

自行控制節點可以降低對外部供應商的依賴，但仍須正確設定並保護節點。

靜態資料加密

靜態資料加密可保護儲存在裝置、磁碟、資料庫、可移除媒體或備份服務中的資料。

全磁碟加密可在電腦或磁碟關機時遭竊的情況下保護資料。

應用程式層級加密可在磁碟其他內容可讀時，仍保護特定錢包檔案。

資料庫加密可保護客戶紀錄、API 憑證、簽署政策和營運機密。

裝置解鎖且應用程式能存取解密金鑰後，靜態資料加密的保護效果就會降低。

在使用者目前工作階段執行的惡意軟體，可能可以讀取已解密資料。

端對端加密

端對端加密是指資料只加密給預期的端點，中間的網路服務通常無法解密。

伺服器可以轉送或儲存密文，而不持有內容解密金鑰。

加密貨幣應用程式可以使用端對端加密處理訊息、交易請求、復原協調和私人帳戶資料。

端點安全仍然非常重要，因為資料在加密前和解密後都會以可讀形式存在。

傳送者身分、接收者身分、訊息大小、時間和頻率等 metadata 仍可能公開。

系統不應只因訊息內容經過加密，就宣稱能提供完全隱私。

應用程式層級加密

應用程式層級加密會在資料傳送至資料庫、雲端服務、去中心化儲存網路或區塊鏈之前保護資料。

儲存服務供應商收到的是密文，而非明文。

應用程式必須決定哪些使用者可解密資料，以及金鑰如何散布或撤銷。

若多人共用一個加密檔案，當成員變更時，管理方式會變得更複雜。

撤銷某位使用者未來的存取權，不會刪除該使用者已取得的明文或舊金鑰。

開發者在將永久保存的加密內容放入分散式儲存前，應先定義存取和復原模式。

公有區塊鏈上的加密資料

開發者可以將密文放入區塊鏈交易或智能合約狀態。

這可能隱藏當下的明文，但不會讓交易變得不可見。

觀察者仍可能看見傳送者、接收者、合約地址、交易費、資料大小、時間，以及重複互動之間的關聯。

只要區塊鏈歷史持續保存，密文就可能一直存在。

若日後解密金鑰外洩或演算法出現漏洞，歷史資料可能會變得可讀。

一般不應只因個人敏感資料經過加密，就將其永久放到鏈上。

加密與智能合約

一般公有智能合約無法在所有網路參與者都無法取得普通解密金鑰的同時，又在公開執行期間使用該金鑰。

合約位元組碼、輸入、儲存資料和執行結果通常都可見，或可由節點重現。

將解密金鑰存入合約儲存空間，不會讓它變成私密資料。

透過編碼隱藏金鑰，或將金鑰拆分至多個公開數值，也無法可靠地提供機密性。

智能合約隱私需要專為保護私密運算或在不揭露所有輸入的情況下證明結果而設計的協議。

開發者應假設任何直接提交至一般公有合約的機密都有可能公開。

零知識證明與加密的比較

零知識證明讓一方能在不揭露所有底層私密資訊的情況下，證明某項陳述為真。

加密則會隱藏資料，讓獲授權的一方日後可以解密。

這兩種技術解決不同問題，也可以一起使用。

私密交易系統可能會加密資料，供獲授權的檢視者讀取，同時使用零知識證明證明隱藏的交易符合協議規則。

零知識證明不會自動隱藏網路 metadata、錢包地址、瀏覽器資訊或所有公開輸入。

隱私應用程式應分析完整的資訊流，而非只關注證明電路。

同態加密

同態加密可在不先揭露明文的情況下，對加密資料進行特定計算。

解密後的結果會對應到在原始資訊上執行的計算。

全同態加密旨在支援對密文進行廣泛運算。

這項技術可支援機密區塊鏈分析或智能合約邏輯，但在許多大規模應用中仍有很高的運算需求。

實作也需要安全的金鑰管理、存取控制、可驗證運算和 metadata 洩漏防護。

不應將同態加密視為一般區塊鏈執行方式的簡單替代方案。

門檻加密

門檻加密會將解密權限分配給多位參與者。

必須有達到指定人數的參與者合作，才能解密受保護資料。

任何單一參與者都不必持有完整的解密能力。

加密貨幣協議可以使用門檻加密處理密封式投標、延遲揭露、私人治理或受保護的交易排序。

此設計必須定義如何選擇參與者、如何產生金鑰、成員離線時該如何處理，以及如何處理惡意份額。

門檻加密與多重簽章錢包不同：前者控制解密權限，後者通常控制交易授權。

加密與多重簽章安全性的比較

多重簽章錢包需要多個核准，才能授權交易。

加密則控制誰能讀取受保護資訊。

錢包可以同時使用這兩種機制，但兩者不能互相取代。

加密單一私鑰不會形成多位彼此獨立的交易核准者。

多重簽章政策也不會自動加密交易詳細資訊或備份檔案。

健全的託管系統會分別管理授權、機密性、備份、復原和營運責任。

加密與多方計算的比較

多方計算讓多位參與者在不必各自揭露所有私密輸入的情況下，共同計算結果。

加密貨幣託管系統可以使用多方計算技術產生簽章，而不必在單一裝置上重建完整私鑰。

這與使用密碼加密私鑰檔案不同。

多方協議對參與者誠信、通訊、備份、門檻和裝置遭入侵等情況都有各自的假設。

參與者之間的通訊仍可使用加密訊息保護。

金鑰管理

金鑰管理涵蓋密碼學金鑰的完整生命週期。

其中包括產生、分配、儲存、啟用、使用、輪替、備份、復原、撤銷、封存和銷毀。

即使加密演算法在技術上十分強健，只要金鑰被複製到日誌、原始碼、螢幕截圖、客服單或公開儲存庫中，仍可能失效。

組織應限制只有必要的系統和人員才能存取金鑰。

高價值簽署和加密金鑰可能需要專用硬體、職責分離、存取紀錄和經測試的復原程序。

加密金鑰一旦遺失，正確加密的資料可能永久無法存取。

金鑰輪替

金鑰輪替是指以新的密碼學金鑰替換舊金鑰。

若金鑰遭入侵，輪替可限制受影響的資料範圍。

系統可以使用新金鑰加密新的紀錄，同時保留對舊金鑰的受控存取，以便解密歷史資料。

重新加密大型資料庫可能需要大量時間，並須謹慎處理失敗情況。

區塊鏈應用程式也必須考量金鑰變更後仍無法移除的不可變資料。

金鑰輪替計畫應定義版本識別碼、遷移程序、回復規則和舊金鑰的安全退役方式。

信封加密

信封加密會使用隨機產生的資料加密金鑰保護資料。

另一把金鑰加密金鑰則用來保護資料加密金鑰。

每個檔案或紀錄都可以使用不同的資料金鑰，並由集中式金鑰或硬體保護金鑰管理其存取權。

這種架構可簡化輪替作業，因為系統可能只需重新包裝資料金鑰，而不必重新加密所有底層資料。

若金鑰加密金鑰或其存取系統遺失，可能會影響許多受保護紀錄。

加密貨幣基礎設施應對每一層金鑰架構套用嚴格的存取控制和備份措施。

加密與亂數

安全加密仰賴高品質亂數來產生金鑰、nonce、salt 和暫時性機密。

可預測的隨機數值可能讓攻擊者猜出金鑰或還原受保護資訊。

一般程式語言提供的亂數函式可能不適用於密碼學用途。

開發者應使用作業系統或經審查的密碼學函式庫所提供的安全亂數產生功能。

應檢查虛擬機器、嵌入式裝置和剛啟動的系統是否具有足夠熵。

除非遵循經仔細審查的熵產生方法，否則使用者不應自行選擇詞語、骰子結果、日期或模式來建立錢包金鑰。

加密無法保護遭入侵的端點

只要攻擊者尚未取得所需金鑰或明文，加密就能保護資料。

惡意軟體可能在加密之前或解密之後竊取資訊。

鍵盤側錄程式可能會在使用者輸入錢包密碼時擷取密碼。

即使錢包檔案已加密，剪貼簿惡意軟體仍可能替換加密貨幣地址。

螢幕擷取惡意軟體可能會在復原助記詞顯示時加以記錄。

裝置安全、軟體更新、交易核對和實體防護仍不可或缺。

加密與網路釣魚

網路釣魚網站也可能使用有效的加密 HTTPS 連線。

鎖頭圖示只表示連線已加密至畫面上顯示的網域，並不代表網站可信。

攻擊者可以為容易混淆的網域取得憑證，並安全地傳送惡意核准或簽章請求。

使用者在繼續操作前，應確認網域、錢包提示、合約地址、網路、資產、金額和權限。

加密可保護通訊管道，但不會驗證請求的財務意圖。

加密與資料可用性

只有在獲授權的使用者能取得密文及所需解密材料時，加密資料才有用。

若去中心化儲存檔案不再由任何參與者持續保存，就可能消失。

存有唯一金鑰副本的硬體裝置可能故障。

使用者可能忘記密碼，或金鑰分享參與者可能無法聯繫。

安全設計必須在機密性、備份韌性和復原能力之間取得平衡。

大量建立未受保護的金鑰副本雖可提高可用性，卻可能使機密性蕩然無存。

後量子加密

大型容錯量子電腦可能威脅目前廣泛使用、以因數分解或離散對數問題為基礎的公鑰演算法。

後量子密碼學使用專為抵禦傳統電腦和量子電腦攻擊而設計的演算法。

NIST 於 2024 年 8 月核准了首批 3 項後量子密碼學標準。

NIST 後量子標準公告包含用於金鑰建立的 FIPS 203（ML-KEM），以及用於數位簽章的 FIPS 204 和 FIPS 205。

ML-KEM 是金鑰封裝機制，而非對稱式資料加密的直接替代方案。

系統可以使用它建立共用秘密，再透過驗證式對稱加密保護資料。

加密貨幣面臨的量子風險

量子風險對加密和加密貨幣簽章的影響方式不同。

公鑰簽章系統未來可能需要遷移至抗量子替代方案。

對稱式加密也會受到量子搜尋技術影響，但提高金鑰長度可提供額外保護。

若要長期防範量子搜尋能力可能提升的風險，AES-256 通常被視為比 AES-128 更保守的選擇。

加密貨幣網路無法只靠變更單一錢包應用程式就安全完成遷移，因為交易格式、地址規則、智能合約、節點和託管系統可能都需要協調。

使用者應遵循官方協議升級指引，不要根據缺乏依據的量子運算宣稱轉移資產。

加密在加密貨幣領域的優點

若儲存裝置或備份檔案遭竊，加密可以保護錢包機密。

在不受信任的網路傳送敏感資訊時，加密可以降低暴露風險。

加密可以保護私人訊息、API 憑證、帳戶紀錄和復原資訊。

加密可以支援區塊鏈應用程式中的受控資料分享。

驗證式加密除了隱藏內容，也能偵測未經授權的變更。

混合式和門檻架構可比共用單一明文機密更安全地分配存取權。

加密可以降低風險，但不能保證資產安全，也無法取代安全的交易檢查。

加密的限制

加密無法阻止獲授權的使用者故意分享明文。

加密不會隱藏所有形式的 metadata。

若解密金鑰遭竊，加密無法保護資料。

加密無法復原透過有效但惡意交易轉出的資產。

若沒有其他隱私技術，加密無法讓公有智能合約執行變成機密。

加密無法保證軟體不存在實作漏洞。

若唯一的解密金鑰或密碼遺失，也可能導致資料永久遺失。

開發者應如何使用加密

開發者應先明確定義威脅模型，並判斷哪些資訊需要保密。

他們應使用持續維護的密碼學函式庫和標準化驗證式加密架構。

金鑰應使用安全亂數產生，而且絕不可硬編碼在公開原始碼中。

必須確實遵循 nonce 和 IV 要求。

受密碼保護的資料應搭配適當的加鹽金鑰衍生函式和經審查的參數。

錯誤訊息不應洩露機密資料中各個部分是否正確。

開發者應測試密文損毀、密碼錯誤、nonce 重複使用、檔案截斷、金鑰過期和遷移中斷等情況。

安全審查應涵蓋完整的金鑰生命週期，而不只檢查加密函式。

加密貨幣使用者如何安全使用加密

第一步是了解密碼的用途：加密本機錢包檔案、變更錢包衍生方式，還是控制線上帳戶。

第二步是為加密錢包資料設定強度高且獨一無二的密碼。

第三步是另外保護復原助記詞，因為本機加密可能無法保護助記詞。

第四步是同時安全備份密文和任何必要的復原資訊。

第五步是在存入大量加密貨幣資產前測試復原程序。

第六步是避免在網站、訊息或客服表單中輸入錢包機密。

第七步是在簽署前，透過可信任的顯示畫面確認交易詳細資訊。

第八步是保持錢包軟體、作業系統、瀏覽器和裝置更新。

第九步是使用加密網路連線，但不要將 HTTPS 視為網站合法的證明。

第十步是事先規劃密碼、裝置或金鑰持有人無法使用時的處理方式。

錢包備份加密範例

假設 Alice 建立一份包含敏感金鑰材料的錢包備份。

她的錢包會產生隨機 salt，並透過密碼式金鑰衍生函式，從 Alice 的密碼衍生加密金鑰。

錢包會產生唯一的 nonce，並使用驗證式加密加密備份。

錢包會將密文、salt、nonce、衍生參數和驗證標籤儲存在結構化檔案中。

只竊取檔案的小偷，仍必須猜出 Alice 的密碼，並透過高成本的衍生程序驗證每次猜測。

強度高的密碼和適當的工作參數，可以大幅提高此類攻擊的難度。

Alice 將加密備份保存在多個安全位置，並將密碼分開存放。

她會在受控環境中測試復原程序，再依賴這份備份。

若 Alice 忘記密碼，且沒有其他復原方式，加密備份可能會永久無法使用。

加密常見錯誤

一個常見錯誤是以為加密貨幣交易使用密碼學，因此具有隱私性。

另一個錯誤是將數位簽章與加密混淆。

第三個錯誤是將 Base64、十六進位或其他編碼格式視為加密。

第四個錯誤是將解密密碼與加密錢包檔案存放在一起。

第五個錯誤是使用強度不足的人為密碼，卻沒有適當的金鑰衍生函式。

第六個錯誤是在要求 nonce 唯一性的加密模式中重複使用 nonce。

第七個錯誤是加密資料時沒有使用驗證機制。

第八個錯誤是將永久保存的敏感加密資料放上鏈，卻未考量未來金鑰可能外洩。

第九個錯誤是以為加密硬體錢包可以消除惡意交易風險。

第十個錯誤是在原始錢包遺失前，沒有測試備份還原。

常見問題

加密貨幣中的加密是什麼意思？

加密是指將錢包資料、訊息、備份或其他資訊轉換成密文，只有持有授權金鑰的人才能解密。

加密貨幣交易有加密嗎？

多數公有區塊鏈交易都會簽署並公開驗證，而非加密。

為什麼區塊鏈交易採用簽署，而非加密？

網路參與者必須讀取並驗證交易指令，而簽章則用來證明授權金鑰核准了這些指令。

加密與密碼學有什麼不同？

加密是密碼學的一部分；密碼學也包括雜湊、簽章、證明、承諾和金鑰建立方法。

加密與雜湊有什麼不同？

加密可使用適當金鑰還原，安全雜湊則設計為單向轉換。

加密與編碼有什麼不同？

加密需要受保護的金鑰材料；編碼只會變更資料表示方式，通常任何人都能還原。

什麼是對稱式加密？

對稱式加密使用相同的秘密金鑰，或彼此密切相關的秘密金鑰，加密和解密資料。

什麼是非對稱式加密？

非對稱式加密使用公鑰加密，並使用對應私鑰解密。

什麼是混合式加密？

混合式加密使用對稱金鑰保護資料，再透過公鑰機制保護該金鑰。

什麼是 AES？

AES 是標準化的對稱式區塊加密法，支援 128 位元、192 位元和 256 位元金鑰。

什麼是驗證式加密？

驗證式加密會隱藏明文，並偵測受保護資料是否遭到未經授權的修改。

加密 nonce 是什麼？

Nonce 是額外數值，必須符合所選加密方法對唯一性或不可預測性的要求。

錢包密碼等於私鑰嗎？

不等於。錢包密碼可能用來解鎖加密檔案，而私鑰則會直接授權相關帳戶的交易。

錢包密碼會保護復原助記詞嗎？

不一定，因為復原助記詞可能不依賴本機加密檔案，就能重新建立錢包。

BIP-39 密語是一般加密嗎？

不是。它會改變衍生種子並建立不同錢包，而非單純解密儲存的助記詞檔案。

什麼是加密 Keystore？

加密 Keystore 是結構化檔案，包含加密的私鑰材料，以及衍生和驗證解密金鑰所需的參數。

加密錢包可能遭駭嗎？

可能。攻擊者可能猜測強度不足的密碼、利用錢包軟體漏洞、擷取密碼、讀取已解密的記憶體，或誘騙使用者授權惡意交易。

硬體錢包會使用加密嗎？

硬體錢包可能會加密內部儲存資料，但其主要用途是將私鑰操作與連線電腦隔離。

HTTPS 會讓加密貨幣網站變安全嗎？

不會。HTTPS 會加密至該網域的連線，但無法證明網站或交易請求可信。

智能合約能保密加密金鑰嗎？

一般公有智能合約無法安全儲存一把必須對所有網路參與者保密的金鑰。

加密資料可以存放在鏈上嗎？

可以，但密文和交易 metadata 仍會公開，而且未來金鑰外洩可能會揭露永久保存的明文。

零知識證明是加密嗎？

不是。零知識證明可在不揭露所有私密輸入的情況下證明陳述為真；加密則隱藏可供還原的資料。

什麼是門檻加密？

門檻加密要求達到指定人數的參與者合作，才能解密受保護資料。

加密可以復原遭竊的加密貨幣嗎？

不可以。加密無法撤銷有效的區塊鏈轉帳，也無法取回已傳送給攻擊者的資產。

加密金鑰遺失會怎麼樣？

若沒有可用的解密金鑰副本或復原方法，正確加密的資料可能會永久無法存取。

什麼是後量子加密？

後量子加密使用專為抵禦未來量子電腦攻擊而設計的金鑰建立和加密系統。

目前的錢包密碼學能抵禦量子運算嗎？

許多常用的加密貨幣簽章系統，並非專為抵禦運算能力足夠強大的未來量子電腦而設計。

強效加密能保證加密貨幣安全嗎？

不能。安全性也取決於裝置、軟體、金鑰管理、備份、權限、交易檢查和使用者行為。

結論

加密會將可讀資訊轉換成密文，只有取得正確密碼學金鑰的授權方才能還原。

在加密貨幣領域，加密用於保護錢包檔案、私鑰備份、憑證、訊息、儲存紀錄和網路連線。

加密不應與數位簽章、雜湊或資料編碼混淆。

公有區塊鏈交易通常會經過簽署並公開可見，而非加密。

對稱式加密能有效保護大量資料，非對稱式密碼學則有助於建立金鑰並保護傳送給特定接收者的資料。

現代系統通常透過混合式加密和驗證式加密結合這些方法。

錢包加密可降低檔案遭竊的風險，但若惡意軟體擷取密碼或已解密金鑰，就無法提供保護。

使用者必須了解復原助記詞、本機錢包密碼和 BIP-39 密語各自的用途，並採取相應的保護措施。

開發者必須使用經審查的演算法、安全亂數、唯一 nonce、強健的金鑰衍生、驗證機制和完整的金鑰管理程序。

使用者必須維護並測試備份、確認交易詳細資訊、保護端點安全，並避免將 HTTPS 或硬體加密視為應用程式可信的證明。

後量子標準開始提供新的金鑰建立和簽章選項，但加密貨幣遷移仍需要錢包、協議和基礎設施之間謹慎協調。

了解加密有助於加密貨幣使用者區分機密性和交易授權，並更妥善地處理錢包、備份、隱私和長期資產安全。