بررسی کلیدهای عمومی و کلیدهای خصوصی

رمزنگاری هسته اصلی دنیای ارزهای دیجیتال است و بدون آن هیچ یک از معاملات و یکپارچگی اطلاعات تأیید نمی‌شود. اینطور فکر کنید که هنگامی که انتقال همتا به همتا (P2P) را انجام می‌دهید، داده‌های شما بدون رمزگذاری ایمن در معرض دید قرار می‌گیرند و هر کسی می‌تواند بدون دانستن داده‌ها، سعی در خواندن ساختار آن‌ها داشته باشد. دقیقاً به همین دلیل است که کلیدهای خصوصی و عمومی برای انجام این معاملات بسیار ضروری هستند.

در حالی که کارکرد هر دو نوع کلیدهای عمومی (Public Keys) و خصوصی (Private Keys) تلاش در راستای تایید یک معامله است اما اهداف متمایزی دارند. هنگام مقایسه آن‌ها در کنار هم، از یک کلید عمومی برای تأیید معامله پس از ارسال درخواست معامله استفاده می‌شود. معمولاً کلید عمومی به عنوان آدرس برای دریافت ارزهای دیجیتال نیز ترجمه می‌شود. در حالی که یک کلید خصوصی که با یک حساب معاملاتی ارزهای دیجیتال همراه است و بر مجوز معامله متمرکز است.

به طور معمول یک کلید خصوصی به اشتراک گذاشته نمی‌شود و فقط مالک حساب باید آن را داشته باشد. به عبارت دیگر اگر کسی به کلید خصوصی شما دسترسی داشته باشد، اجازه تخلیه دارایی شما از کیف پولتان را خواهد داشت.

به همین دلیل است که شما باید درک کنید که این کلیدها چه هستند و چرا تا این میزان اهمیت دارند. شاید شرایط برای شما مطلوب باشد اما ناآگاهی باعث شود که تمام دارایی‌هایتان را از دست دهید.

کلید عمومی و کلید خصوصی

کلید عمومی و خصوصی اساساً برای رمزگشایی پیام‌های رمزگذاری شده در یک الگوریتم ریاضی پیچیده در روش رمزنگاری استفاده می‌شوند. در حالی که کلید عمومی می‌تواند به طور گسترده توزیع شود، کلید خصوصی که در متن رمزنگاری استفاده می‌شود به معنای رمز عبور برای محافظت از دارایی‌های دیجیتالی شما است.

اگرچه تقریباً همه کلیدهای خصوصی از رمزگذاری ۲۵۶ بیتی استفاده می‌کنند، این فرایند برای آنها معمولاً بسته به انواع مختلف رمزنگاری متفاوت است. این شامل BTC ، ETH ، LTC و موارد دیگر است. به عنوان مثال، یک کلید خصوصی بیت کوین با مقادیر زیر شکل می‌گیرد:

0x01 و ۰xFFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFF FFFE BAAE DCE6 AF48 A03B BFD2 5E8C D036 4140، تقریباً کل دامنه مقادیر ۲۲۵۶-۱ را نشان می‌دهد.

نمونه ای از یک کلید عمومی به شرح زیر است:

۳۰۴۸ ۰۲۴۱ ۰۰C9 18FA CF8D EB2D EFD5 FD37 89B9 E069 EA97 FC20 5E35 F577 EE31 C4FB C6E4 4811 7D86 BC8F BAFA 362F 922B F01B 2F40 C744 2654 C0DD 2881 D673 CA2B 4003 C266 E2CD CB02 0301 0001

کلید عمومی دنباله‌ای از نمادهای تصادفی است که در دسترس هر شخص است و کلید خصوصی فقط توسط صاحب آن حساب شناخته می‌‎شود. از کلید عمومی برای رمزگذاری استفاده می‌شود اما کلید خصوصی می‌تواند به شخص برای رمزگشایی اطلاعات کمک کند. اگر کلید خصوصی دارید می‌توانید با استفاده از آن کلید عمومی مرتبطش را پیدا کنید اما پیدا کردن یک کلید خصوصی با استفاده از یک کلید عمومی نسبتاً غیرممکن است.

در نظر داشته باشید که کیف پول‌های ارز دیجیتال نمونه‌های بسیار خوبی برای استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی است. هنگام در نظر گرفتن کیف پول، کلید عمومی در واقع آدرس کاربر است و به سایر شرکت‌کنندگان در شبکه امکان دسترسی به این کیف پول را می‌دهد. اما اگر کاربر بخواهد ارز دیجیتال خاصی را از یک کیف پول به کیف پول دیگری ارسال کند برای تأیید معامله به کلیدهای خصوصی خود نیاز دارند.

برای این کار دقیقاً مانند ورود به ایمیل به رمز عبور نیاز دارید. آدرس ایمیل یک آدرس ثابت برای سایر شرکت کنندگان در شبکه است که برای ارسال پیام استفاده می‌شود. در حالی که برای دسترسی کامل به حساب ایمیل، رمز عبور لازم است.

با این حال، برای طولانی‌ترین زمان، رمزگذاری متناسب با نوع رمزگذاری اولیه بود که هر پیام با همان کد (کلید) رمزگذاری و رمزگشایی می‌شد. با این وجود، این مسئله شک و تردیدهای جدی در مورد امنیت آن ایجاد می‌کند. بنابراین، رمزگذاری نامتقارن برای برآورده کردن این چالش‌های امنیتی با یک جفت کلید (یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی) که به طور جداگانه برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام استفاده می‌شود، طراحی شده است.

بر خلاف رمزگذاری متقارن که با یک کلید رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات انجام می‌شود، در این نوع رمزگذاری، کلیدهای عمومی و خصوصی باید داده‌های رمزگذاری شده را با هم مطابقت دهند. آن‌ها به طور همزمان تولید و استفاده می‌شوند.

روش‌های رمزنگاری مورد استفاده در ارزهای دیجیتال

وقتی صحبت از رمزنگاری در ارزهای دیجیتال می‌شود، روش‌های مختلفی وجود دارد و این شامل رمزگذاری متقارن، رمزگذاری نامتقارن و رمزگذاری با استفاده از هش است.

 هش (Hash)

هشینگ (Hashing) برای رمزگذاری آدرس‌های حساب کاربر و رمزگذاری معاملات بین حساب‌ها طراحی شده است. برای اطمینان از ایمن سازی این مکانیسم رمزگذاری، حروف و شماره‌های تصادفی به مقدار ذخیره شده اضافه می‌شوند. این مسئله عمدتاً برای کاهش خطرات رمزگشایی استفاده می‌شود در حالی که مقدار ذخیره شده پس از اتمام معامله تبدیل به اثر انگشت دیجیتال یا هش می‌شود.

رمزگذاری متقارن

این روش یکی از محبوب‌ترین، ساده‌ترین و در عین حال مؤثرترین مکانیسم‌های رمزگذاری است. پیام‌ها با یک کلید واحد رمزگذاری می‌شوند که در آن کلیدها می‌توانند یکسان یا متفاوت باشد. سپس پیام به یک گیرنده منتقل می‌شود و پس از دریافت و تأیید، رمزگشایی می‌شود.

رمزگذاری نامتقارن

بر خلاف رمزگذاری متقارن، این روش رمزگذاری و رمزگشایی پیام‌ها معمولاً شامل دو کلید خصوصی و عمومی است. از کلیدهای عمومی برای تأیید معامله پس از درخواست استفاده می‌شود در حالی که یک کلید خصوصی برای رمزگشایی پیام یا معامله است. این اتفاق برای حمایت از اصالت معامله و افزایش امنیت تراکنش است.

این همچنین بدان معنی است که اگر کلیدهای خصوصی نادرست باشند، هیچ راهی برای یافتن آن‌ها وجود ندارد. به همین ترتیب، اگر کلید خصوصی در دسترس دیگران قرار گیرد، می‌توانند هرگونه معاملات را با استفاده از آن انجام داد.

کلیدهای خصوصی و عمومی چگونه کار می‌کنند؟

رمزنگاری با استفاده از کلیدهای عمومی دارای دو کاربرد اصلی است: ۱. شناسایی ۲. محرمانه بودن.

به عبارت ساده، می توان آن را به روش زیر توضیح داد:

• فرستنده کلید عمومی یا آدرس گیرنده را دریافت می‌کند.
• فرستنده از این کلید برای رمزگذاری اطلاعات استفاده می‌کند.
• فرستنده اطلاعات رمزگذاری شده را به یک مخاطب ارسال می‌کند.

مخاطب از کلید خصوصی خود برای رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌کند. اینطور در نظر بگیرید که کوروش (فرستنده) می‌خواهد ۱ BTC را برای پارسا (گیرنده) ارسال کند. او کلید عمومی خود را می‌شناسد و از آن برای رمزگذاری معامله استفاده می‌کند. پارسا معامله را دریافت می‌کند و انتقال ۱ بیت کوین کوروش را با کلید خصوصی خود رمزگشایی می‌کند. پارسا باید تنها شخصی باشد که می‌تواند به معامله مجوز انجام شدن را بدهد زیرا هیچ کس دیگری کلید خصوصی او را نمی‌داند.

وقتی صحبت از ارزهای دیجیتال می‌شود، کلید خصوصی همان چیزی است که شما و فقط شما صاحب آن هستید. این مسئله به کاربر مدیریت دارایی‌های دیجیتالی خود را ارائه می‌دهد و مجوزها را برای انجام معاملات صادر می‌کند. هرکسی که این کلید را داشته باشد می‌تواند هرکاری که می‌خواهد با محتویات حساب انجام دهد.

تفاوت بین کلیدهای عمومی و کلیدهای خصوصی

هدف کلیدهای خصوصی و عمومی این است اطمینان حاصل کند که یک معامله معین توسط طرفی که آن را امضا کرده است تایید شده و معامله جعل نشده است. اگرچه هر دو نوع رمزگذاری هدف تقریبا یکسانی را دنبال می‌کنند اما از بسیاری جهات متفاوت هستند. مفاهیمی که شما باید از آن‌ها آگاه باشید به صورت زیر است:

الگوریتم و مکانیسم

در رمزگذاری با استفاده از کلید باید دو کلید جداگانه برای رمزگذاری و رمزگشایی وجود داشته باشد. کلید خصوصی فقط برای مالک است در حالی که کلید عمومی می‌تواند در دسترس هر کسی باشد. یک کلید برای انتقال بین دو طرف درگیر در رمزنگاری متقارن لازم است. از همان کلید خصوصی هم برای رمزگذاری و هم برای رمزگشایی اطلاعات استفاده می‌شود که بین فرستنده و گیرنده پیام رمزگذاری شده به اشتراک گذاشته می‌شود.

کارایی

مکانیسم کلیدی خصوصی بسیار سریع‌تر از کلید عمومی عمل می‌کنند. این به این دلیل است که یک کلید خصوصی فقط به یک کلید نیاز دارد در حالی که کلید عمومی به دو کلید نیاز دارد.

حریم خصوصی

کلید خصوصی مخفی نگه داشته می‌شود و به غیر از صاحب کیف پول برای کسی فاش نمی‌شود. اگر کلید خصوصی گم شود، بازگرداندن آن غیرممکن است و پرونده رمزگذاری شده غیرقابل استفاده می‌شود. به طور معمول، به یاد آوردن این کلیدها دشوار است؛ زیرا شامل شماره‌های پیچیده است. با این وجود ایمنی کلیدهای خصوصی کاملاً مربوط به صاحب آن است.

به همین دلیل بهترین روش برای ایمن نگه داشتن کلیدهای خصوصی شما یک دستگاه ذخیره سازی آفلاین است. از طرف دیگر کلید عمومی برای همه کاربران باز است و باید در هنگام جستجو در دسترس باشد. بعید است که شما کلید عمومی خود را از دست بدهید.

امضای دیجیتالی

کاربر محتوای وب را می‌تواند به صورت دیجیتالی با کلید خصوصی خود امضا کند و این مسئله توسط کلید عمومی کاربر تأیید می‌شود. این امر باعث می‌شود شناسایی پیام‌ها در شبکه آسان شود و تأیید کند که شخصی که پیام را ارسال کرده است یک هویت قابل اعتماد است یا خیر.

 امضای دیجیتال دارای مزایای امنیتی زیر هستند:

• احراز هویت

 احراز هویت ثابت می‌کند که آیا پیام یا کاربر قانونی است یا نه و جعل اسناد در این حوزه غیرممکن است.

• عدم نفی

فرستنده پیام نمی‌تواند امضا را پس از برقراری ارتباط پس بگیرد.

• تمامیت

امضا به عنوان ضمانتی مبنی بر عدم تغییر پیام دریافت شده است.

رمزگذاری و رمزگشایی

محتوا با کلید عمومی کاربر رمزگذاری شده است و فقط با کلید خصوصی آن قابل رمزگشایی است. این تنها راه تبدیل پیام است.

رمزگذاری مزایای امنیتی زیر را دارا است:

• حریم خصوصی

هیچ دسترسی غیرمجازی امکان‌پذیر نیست. محرمانه بودن با استفاده از کلید خصوصی ممکن است که فقط توسط صاحب آن کیف پول نگهداری می‌شود.

• تمامیت

فرآیند رمزگذاری با یک کلید عمومی تضمین می‌کند که پیام دریافت شده تغییر نکرده است. رمزنگاری کلید عمومی در تعداد زیادی پروتکل و قالب داده استفاده می‌شود که توسط طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها و نرم افزارهای سیستم اجرا می‌شوند. این شامل پروتکل SSL ،SSH، فایل‌های PDF ،OpenPGP ،S/Mime و… است.

این فرایند برای اطمینان از اتصالات ایمن در شبکه‌های ناامن، به طور گسترده در برنامه‌های نرم افزاری مانند مرورگرها کاربرد دارد. رمزنگاری نامتقارن پایه‌ای را برای الگوریتم بلاکچین بوجود می‌آورد که زمینه‌ را برای همه‌ی ارزهای دیجیتال فراهم می‌کند.

مزایا و معایب رمزگذاری با استفاده از کلید عمومی و خصوصی

هیچ روشی چه برای رمزگذاری و چه برای هر چیز دیگر وجود ندارد که کامل باشد و این شامل کلیدهای عمومی و خصوصی نیز می‌شود. در اینجا جوانب مثبت و منفی این مسئله را برای شما شرح می‌دهیم:

استفاده از فناوری رمزگذاری کلید خصوصی یک راه عالی برای هر کسب و کاری برای محافظت از اطلاعات مهم در برابر چشمان افراد سودجو است. صرف نظر از اینکه روش رمزگذاری متقارن یا نامتقارن را انتخاب می‌کنید، هر دوی آن‌ها مانند هر فناوری دیگری مزایا و معایب خود را دارند.

با این حال، رمزگذاری متقارن سریع‌تر و آسان‌تر انجام می‌شود. این سیستم یک معادله ریاضی منفرد و برگشت‌پذیر را برای رمزگذاری یا رمزگشایی یک فایل مطرح می‌کند. به همین دلیل است که این روش به منابع کامپیوتری کمتری نسبت به رمزگذاری نامتقارن نیاز دارد.

به طور همزمان در حالی که رمزگذاری کلید خصوصی سطح امنیتی بسیار بالاتری را فراهم می‌کند، هنوز هم دارای برخی از موانع است. مشکل اصلی مرتبط با این روش مشکل حمل و نقل کلید است. این شامل اشکال ناامنی ارتباط برای انتقال کلید است. اجازه دادن به اشخاص ثالث برای دسترسی به کلیدی که قفل داده‌ها را باز می‌کند خطرناک است. این روش نمی‌تواند اصل و صحت پیام را تضمین کند و در صورت وجود اختلاف یا شک ممکن است مشکلاتی ایجاد کند.

اگر کاربر بخواهد داده‌ها یا منابع مالی را بین گروه‌ها تفکیک کند، لازم است چندین کلید خصوصی را تولید کرده و مدیریت کند. وجود تعداد زیاد کلیدها چندان راحت نیستند و ایجاد یک کلید مشترک جدید برای هر معامله ممکن است منجر به افزایش ناامنی شود.

این روش با برخی نقاط ضعف شدید نیز همراه است. اول، از دست دادن کلید خصوصی به عواقب ناگواری منجر می‌شود. این بدان معناست که هیچ کس نمی‌تواند داده‌های دریافتی را رمزگشایی کند. در دنیای ارزهای دیجیتال، در صورت گم شدن کلید خصوصی، صاحب حساب دیگر نمی‌تواند به کیف پول خود دسترسی پیدا کند.

چه زمانی کلید عمومی یا خصوصی را انتخاب کنیم؟

انتخاب روش رمزگذاری بسته به ترجیح و راحتی شما متفاوت است. اگر به سرعت و حفاظت از داده‌ها بیشتر از بقیه‌ی عوامل اهمیت می‌دهید، رمزگذاری متقارن انتخاب مناسبی است. به عنوان مثال، استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) الگوریتم رمزگذاری متقارن پذیرفته شده‌ای است و توسط بسیاری از شرکت‌ها و نهادهای بزرگ مانند اپل و مایکروسافت استفاده می‌شود.

علاوه بر این اگر روی ذخیره‌سازی داده‌ها تمرکز کنید، رمزگذاری متقارن ایده آل است. اگر داده‌های رمزگذاری شده در دستگاهی ذخیره شود و آن داده‌ها به جایی منتقل نشود، این روش ایده‌آلی است.

اگر افزایش امنیت بر سرعت و قدرت محاسباتی برای شما اولویت داشته باشد، رمزنگاری نامتقارن انتخاب مناسبی برایتان خواهد بود. هنگامی که احراز هویت مورد نیاز است نیز مهم است که به انتخابتان توجه کنید زیرا رمزنگاری متقارن از آن پشتیبانی نمی‌کند. فناوری‌های بلاک چین برای تأیید تراکنش‌ها بر احراز هویت تکیه می‌کنند؛ بنابراین، معامله‌گران و سرمایه‌گذاران کریپتو این مکانیسم را ترجیح می‌دهند.

 کلام آخر

همانطور که دنیا به سمت دیجیتالی شدن پیش می‌رود، ذخیره‌سازی و امنیت داده‌ها اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. رمزگذاری کلید عمومی به کاربران کمک می‌کند تا شیوه‌های امنیتی معقولی را حفظ کنند، زیرا هیچ شخصی کلید خصوصی جفت شده با کلید عمومی را نمی‌داند. با این حال، تنها چیزی که نیاز دارید این است که مطمئن شوید کلید خصوصی خود را ایمن نگه می‌دارید و دیگران به آن دسترسی نخواهند داشت.

سوالات متداول

کلید عمومی و کلید خصوصی چیست؟

کلید عمومی و خصوصی اساساً برای رمزگشایی پیام‌های رمزگذاری شده در یک الگوریتم ریاضی پیچیده در روش رمزنگاری استفاده می‌شوند.

انواع رمزنگاری مورد استفاده در ارزهای دیجیتال چیست؟

هشینگ، متقارن، نامتقارن

تفاوت رمزنگاری متقارن و ناممتقارن چیست؟

رمزنگاری متقارن از یک جفت کلید عمومی تشکیل شده که در دست فرستنده و گیرنده قرار دارد؛ رمزنگاری نامتقارن از کلید عمومی در دست فرستنده و کلید خصوصی در دست گیرنده استفاده می‌کند.

نکته: توجه داشته باشید این مقاله صرفا با هدف راهنمایی و آشنایی نوشته شده و آکادمی ارز دیجیتال ارزتودی مسئولیتی در مقابل تصمیمات افراد یا عواقب مالی آن ندارد.