私鑰與公鑰和地址之間的關系及區(qū)別介紹

在比特幣中，經常出現三個詞：私鑰，公鑰和地址。它們是什么意思呢？他們之間又有什么樣的關系呢？搞清楚他們之間的關系和區(qū)別，是了解比特幣的基礎。

今天看群里有同學說這里大多數人都不懂技術，今天我將用比較易懂的方式來告訴大家。

就在今天上午對吧？群里一位叫“磊哥”的同學說他的手機掉了，換了新手機，但重新登陸imToken時，卻忘記助記詞了，只有私鑰……幸好私鑰還在啊，不然可就慘了。

中本聰的身份一直以來都是個謎，自從2008年中本聰發(fā)表了比特幣白皮書后，就出現過很多個“中本聰”。其中最出名的，莫過于克雷格?賴特（Craig Wright），也就是我們調侃的澳本聰，當時他站出來公開表示他是中本聰，且能提供中本聰的私鑰。結果大家都知道了吧。

上面提到的私鑰，就是像下面這樣的一段字符串：

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支持比特幣協議的應用都可以把這段字符串轉換成比特幣的私鑰，再轉換出公鑰，再得到一個比特幣地址。如果該地址上面有對應的比特幣，就可以使用這個私鑰花費上面的比特幣。你們看上面那段字符串，就是沒有對應比特幣的。這是我新建的一個錢包中的地址，在復制出私鑰后，已經刪除，只要里面沒有比特幣，對我是沒有任何影響的。而大家要注意的就是：別把你們的私鑰泄露出去，也不要保存在云盤或本地硬盤、通過聊天工具發(fā)送等，這些都有可能造成損失。最好是寫在紙上，保存在安全的地方。當然，里面啥都沒有的話，就另說了。

說了這么多，那私鑰是怎么生成的呢？emmmmm我說是隨機生成的，會不會有人打我??？

其實，私鑰本質上就是隨機數。私鑰由32個byte組成的數組，1個byte等于8位二進制，一個二進制只有兩個值0或者1。

這樣說，可能有些沒學過計算機的同學就不太懂了，那直接說結論吧。

私鑰的總數是將近2的256次方個。這個數量已經超過了宇宙中原子的總數，想要遍歷所有的私鑰，耗盡整個太陽的能量也是不可能的。這一點，說的是私鑰在密碼學上的安全性。當然，并不是說不可能出現重復的私鑰，而是說不可能通過遍歷的方式找到某一個特定的私鑰，或者通過其它的方式找，而不通過私鑰就能花費地址上面的比特幣，私鑰的安全性是由數學上保證的。

私鑰字符串是按照一定的規(guī)律從32位byte數據格式化生成的，32個byte的數組是由256個0或者1組成的，如果顯示出來，不僅僅是識別率不高，而且私鑰太長。

因此私鑰字符串就是對于原始的隨機數進行一定的轉換，轉換為識別率高的形式，下面私鑰的是對32個byte數組就做了Base58的轉換。

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Base58是用于比特幣中使用的一種獨特的編碼方式，主要用于產生Bitcoin的錢包地址和私鑰。相比Base64，Base58不使用數字“0”，字母大寫“O”，字母大寫“I”，和字母小寫“l(fā)”，以及“+”和“/”符號。這樣做的主要原因是為了肉眼容易識別，在輸入的時候不容易打錯。（百科）

所以為了便于人眼識別，我們把原本很長又不好記的字符，用一種叫做Base58的編碼方式，轉換成了一段更易識別的字符串。不過轉換后的這串字符，輸入起來還是挺費勁的。這時候，也可以把私鑰轉換其他形式，比如以單詞的形式。這就是大家在錢包中看到的助記詞。

私鑰大致說完了， 都是比較簡單的概念。大家對理論有興趣可以去查資料。

下面來說公鑰。

公鑰實際上是由私鑰轉來的，這個過程，使用了之前提到的一種算法——橢圓曲線加密算法。

至于算法的過程，我們就不探討了，涉及到計算以及理論。

給大家看一張圖，其中講到了私鑰到公鑰的過程。

橢圓曲線加密法以橢圓曲線理論為基礎，利用橢圓曲線等式的性質來產生密鑰，而不是采用傳統的方法利用大質數的積來產生，其特點是：密鑰長度小，安全性能高，整個數字簽名耗時小。

這里提到的數字簽名技術，簡稱DSA，全稱是Digital Signature Standard，在DSA數字簽名和認證中，發(fā)送者使用自己的私鑰對文件或消息進行簽名，接受者收到消息后使用發(fā)送者的公鑰來驗證簽名的真實性。這里有一個非常便于理解DSA的網站，我發(fā)給你們

“What is a Digital Signature？”

http://www.youdzone.com/signature.html

公鑰是任何人都可以獲得的，而私鑰只能你們自己保留好，公鑰經過一系列數字簽名運算就會得到大家常說的比特幣錢包地址。因為由公鑰可以算出比特幣地址，所以我們經常會把它們兩兄弟搞混。它們都是指的同一個概念，不過比特幣錢包地址是另一種格式的公鑰，但是兩兄弟的衣服穿的不一樣。區(qū)別在于外在表現形式。

我們看到的比特幣地址一般都是Base58編碼處理的，地址的生成比較復雜，看吧，Base58 又出來了。整個過程比較復雜，這里就不細講了。