【科技創新】區塊鏈必知的密碼學!一次搞懂對稱、非對稱加密與數碼簽署 - Technology - 2021-11-23 | Asia Business Leaders
Menu
Growth
Wealth
Technology
Strategy
NEWS

【科技創新】區塊鏈必知的密碼學!一次搞懂對稱、非對稱加密與數碼簽署

23rd November, 2021| In Technology

想要購買比特幣,就要擁有比特幣錢包,而比特幣錢包究竟是如何形成有效的交易與安全機制?當中涉及了大量的區塊鏈技術與密碼學知識,而首要任務先搞懂什麼是對稱加密、非對稱加密與數碼簽署,才能進一步了解比特幣錢包中公匙與私匙間的關係與運作。

對稱加密:加、解密皆使用同一把密匙

20211122_Content_1 (1).jpg


基礎密碼學中有兩種加、解密方式,分別為:對稱式加密(Symmetric Encryption)與非對稱式加密(Asymmetric Encryption)。

「對稱式加密」簡單來說,就是傳送方與接收方在加密、解密的過程中都是使用同一把密匙。運作原理如下圖所示:

20211122_Content_2 (1).jpg

在密碼學中,傳送方要傳給接收方的可讀資訊稱為明文(Plain text),而明文經過加密後的資訊就稱為密文(Ciphertext),密文經過解密還原得來的資訊就是明文。

由上圖可得知,雙方都擁有這把鑰匙,當傳送方要傳送資訊時就使用這把鑰匙進行加密,而接收方在收到訊息後,用同一把鑰匙進行解密,就能解開訊息了,而其他的密匙則無法解密。常用的對稱加密算法有AES、ChaCha20、3DES、Salsa20、DES等。

然而,對稱加密的速度雖快,卻有個很大的問題,就是要如何安全地將這把密匙傳給對方?若是這把密匙在傳送過程中被攻擊者給攔截且複製了,那麼攻擊者便可以輕鬆地在雙方都不知情的情形下,查看、甚至竄改之後所有攔截到的加密訊息。

因此,就需要更進階的「非對稱式加密」算法去解決這部分的問題。

非對稱加密:加、解密分別使用兩把不同的密匙

20211122_Content_3.jpg


「非對稱式加密」就是每個使用者都擁有兩把密匙,一把「私匙」(Private key),另一把為「公匙」(Public key)。公匙可以被廣泛地發佈與流傳至網路中,而私匙則必須由使用者自己保管、不與他人共享。

而由公匙加密的訊息,只有私匙才能解密,反之,由私匙加密的訊息,只有公匙才能解密;也就是說,當訊息由其中一把密匙加密後,就必須用另一把密匙來解密,加、解密的鑰匙必須是完整的一對。運作原理如下圖所示:

20211122_Content_4.jpg

由上圖可得知,雙方在傳送訊息之前,先把彼此的公匙傳給對方,傳送方再用接收方的公匙將訊息加密,而接收方在收到加密訊息後,只有用接收方自己的私匙才能解密,而雙方之間不須擁有對方的私匙就能完成加、解密。

因此,即使有心人士拿到公匙,但只要沒有取得接收方的私匙,就無法完成解密。而常用的非對稱加密算法有RSA、Elgamal、Rabin等。

但此時還有個問題,接收方要如何才能確認該訊息是由傳送方傳送的?假設攻擊者設法取得接收方的公匙,假造一封有病毒的訊息,接著再用接收方的公匙進行加密並傳送出去,而接收方誤以為是傳送方所傳來的,用自己的私匙進行解密後就會遭受到攻擊。

為避免這種情況發生,就會需要數碼簽署(Digital Signature)來做二次驗證。

數位簽章:用私匙做簽名,用公匙確認私匙簽名的訊息

20211122_Content_5.jpg

「數碼簽署」(Digital Signature)指的就是,傳送方將要傳送的訊息先用自己的私匙簽名,因為私匙只有本人才有,因此,若訊息有被私匙加密過,就能確認該訊息是由傳送方本人所傳的。運作原理如下圖所示:

20211122_Content_6.jpg

由上圖可得知,雙方先取得彼此的公匙,傳送方要將訊息傳給接收方時,除了用接收方的公匙進行加密外,也用自己的私匙對該封訊息簽名,這個步驟就是傳送方所做的「數碼簽署」,以證明該訊息是由傳送方本人所發送。

這樣當接收方收到訊息時,可用傳送方的公匙來確認是對方的數碼簽署無誤後,接著使用接收方自己的私匙進行解密,以完成雙重保障。

如此一來,即使有攻擊者取得了雙方的公匙,且在傳送過程中攔截到該封加密訊息,但還必須同時擁有傳送方與接收方的私匙,才能成功查看、竄改訊息來完成攻擊。

*資訊參考來源:blockcast、zombit、Bitcoin Magazine、samsonhoi




Back

最新文章

【商業策略】拆解瘋狂小楊哥背後的商業模式,他們到底做對了甚麼!

在當今社交媒體充斥著各種短影音和內容創作者的時代,有些人能夠從中脫穎而出,實現從個人品牌到商業帝國的華麗轉身。瘋狂小楊哥就是其中一個令人矚目的例子,他們從一個抖音搞笑...
17th May, 2024 | In Strategy

【個人成長】除了YouTube,還有哪些影片分享平台能讓你賺到錢

當今自媒體時代,越來越多的人透過創作和分享內容來表達自己的創意和觀點。隨著創作者的不斷增加,支持這些創作者作品的平台也越發普及,中國領先開發了許多分潤形式的自媒體平台...
13th May, 2024 | In Growth

【反敗為勝】從一無所有到香港十大富豪!「賭場大亨」呂志和,為何跨足多種行業還能樣樣賺?

13歲時的你都在做什麼事呢?對許多人來說,13歲正是受教育的階段,但人稱賭場大亨的呂志和,卻已開始為生計謀出路。從小便具有市場觀察力的他,16歲那年便因賣熟食而賺進約50萬港幣...
7th May, 2024 | In Strategy

日本廢棄屋商機!不動產公司推「Akisapo空屋利用服務」,幫屋主資產重生

廢棄屋竟然也能變身為黃金屋!對於長年擁有一間空置房屋,或因災難後無法使用的廢棄屋,不僅影響觀瞻,還可能有居住安全疑慮。而日本一間不動產公司,因為看到了國家對於空置房屋...
2nd May, 2024 | In Strategy

全世界最古老的企業營運超過千年!前5間皆為日本企業

一個企業要能經營得好,著實不容易,何況又是跨越世紀、已超過千年的企業!而令人訝異的是,日本的千年企業竟然就有21家,且全世界歷史最悠久的企業前5名竟然都在日本!馬上一揭最古老企業的神祕面紗...
24th April, 2024 | In Strategy

日本餐飲業海外展店成績優異!一風堂成長最快、Mister Donut 擁有最多海外店

日本代表性美食「壽司(Sushi)」聞名世界,在全球幾乎所有國家都可以吃得到,可見日本餐飲在海外的接受度高。而日本因為生育率低及高齡化社會,「餐飲業」在當地擴展有限,...
19th April, 2024 | In Strategy

善用心理學「定錨效應」做銷售,顧客買單還心存感激!

心理學裡提到,一個人在做決策時,會受到第一印象而影響決策,此稱作「定錨效應」。而這屬於人的認知偏差,卻可以運用到商業的行銷策略上,Steve Jobs就曾運用在iPad發表會上...
18th April, 2024 | In Strategy

壽司郎與李錦記聯乘打造港式口味壽司!4月16日起香港就吃得到

來自日本的壽司郎,在香港已成立5年,近期特別與百年醬料企業李錦記合作,推出「屬於香港・家的味道」的港「昔」壽司,希望無論身處何處的港人,皆可透過味蕾勾起香港及家的記憶。即日(4月16日)起...
15th April, 2024 | In Strategy

「1美元商店」在美國掀起關店潮,日本DAISO大創卻在當地持續展店,魅力何在?

DAISO 大創是日本「百圓商店」的代表,其門市遍布全世界,美國也有百餘家分店。不過近期美國當地經營40年的「1美元商店」99 Cent Only結束營業,另一間Family...
15th April, 2024 | In Strategy

「香港出行」全新召車APP 體驗的士電子支付 預計擴展至超過八千輛的士

的士電子支付營運商「Taxi Pay x Wonder」(又稱「Taxi Pay」)早前獲得香港運輸署的正式批文,其智能電子的士咪錶符合政府標準,獲准於香港的士上使用...
10th April, 2024 | In Technology / NEWS

Asia Business Leaders Newsletter

With instant updates and exclusive deals