کلید عمومی و خصوصی چه مفهوم و تفاوتی در بلاک چین و ارز دیجیتال دارند؟

کلید عمومی و خصوصی چیست و چه کاربردی در رمزنگاری ارزهای دیجیتال دارد؟ اکنون با مفهوم پابلیک و پرایویت کی (Public & Private Key) آشنا می‌شویم.

بلاک چین از انواع مختلفی رمزنگاری استفاده می‌کند. یکی از آن‌ها رمزنگاری کلید عمومی است. هدف اصلی از به کار بردن کلیدهای خصوصی و عمومی، اثبات امضا شدن یک تراکنش به وسیله مالک دارایی است. وقتی مالکیت تعداد واحدی مشخص از یک ارز دیجیتال را در اختیار دارید، آن چه در عمل به شما تعلق گرفته، یک کلید خصوصی است. به عبارتی برخلاف زمان استفاده از ارزهای رایج، خود سکه (دیجیتالی) را در اختیار ندارید.

با استفاده از کلید خصوصی که به شما اهدا شده، حق خرج کردن رمز ارز مربوط به آن را خواهید داشت. شبیه به کلید ورود به خانه، مغازه، محل کار یا هر مکان جزو حریم خصوصی شما، باید از پرایویت کی کاملا محافظت کرده و از دسترسی‌های غیر مجاز دور نگه دارید.

ممکن است به هر پرایویت کی، یک یا چند کلید عمومی نسبت داده شود. همه چیز به شرایط بستگی دارد. در نظر داشته باشید امکان بازیابی کلید عمومی از کلید خصوصی در صورت گم کردن آن وجود دارد، اما بالعکس آن ممکن نیست. به عبارتی نمی‌توان از روی پابلیک کی، به پرایویت کی دسترسی پیدا کرد. در ادامه بیشتر ارتباط این دو نوع کلید با یکدیگر را درک خواهیم کرد.

آشنایی بیشتر با کلید خصوصی و عمومی

کلیدهای عمومی و خصوصی اجزای جدایی‌ناپذیر و یکپارچه رمز ارزهای ساخته شده در شبکه‌های مبتنی بر بلاک چین محسوب می‌شوند. این دو خود بخشی از یک زمینه بزرگ‌تر از رمزنگاری با نام رمزنگاری نامتقارن یا رمزنگاری کلید عمومی (PKC –> Public Key Cryptography) به شمار می‌روند.

هدف PKC انتقال (بدون اهمیت) از یک حالت به حالت دیگر است، به طوری که معکوس کردن روند (بازگشت به حالت قبلی بعد از رسیدن به حالت جدید) غیر ممکن باشد. در این فرآیند می‌بایست داشتن یک راز را بدون افشای آن، به اثبات برسانید. به این ترتیب مالکیت خود بر یک دارایی دیجیتالی را ثابت خواهید کرد. محصول، یک تابع ریاضی یک طرفه است که به خاطر عدم امکان جعل کردن آن، روشی ایده‌آل به منظور اعتبارسنجی اصالت هر چیز (نظیر یک تراکنش) محسوب می‌شود.

PKC متکی بر یک مدل دو کلیدی، کلید عمومی و خصوصی است. این مدل شامل یک قفل (پابلیک کی) و خود کلید به منظور دسترسی به قفل (پرایویت کی) است.

وقتی فردی برای شما، سکه‌های دیجیتالی را بر بستر یک شبکه بلاک چین ارسال می‌کند، در واقع مشغول ارسال آن‌ها به ورژن هش شده‌ی کلید خصوصی شما است. این کلید، عمومی است. نوع دیگر یعنی کلید خصوصی باید از بقیه مخفی بماند. نکته‌ای بسیار مهم برای درک بهتر ارتباط بینشان این است که کلید خصوصی برای استخراج کلید عمومی استفاده می‌شود.

هر دو نوع کلید اعداد صحیح بزرگی هستند، اما به خاطر بزرگ بودن این اعداد، از طریق سیستم رمزگذاری Wallet Import Format، در قالب ارقام و حروف نمایش داده می‌شوند. نمونه یک کلید خصوصی در قالب WIF را در ادامه مشاهده می‌کنید:

کلید خصوصی از عمومی طولانی‌تر بوده و به منظور تولید امضا برای هر معامله بلاک چین ارسال شده توسط کاربر، استفاده می‌شود. هدف از امضا، تایید ایجاد تراکنش توسط مالک دارایی و عدم امکان دست‌کاری آن بعد از ایجاد است. به عبارت ساده‌تر، با استفاده از کلید خصوصی ارزهای دیجیتال خود را حین ارسال به دیگران امضا می‌کنید.

همانطور که گفتیم کلید خصوصی برای استخراج کلید عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پابلیک کی در کنار اطلاعات مربوط به شبکه و یک چک‌سام (سرجمع)، با یک تابع هش برای ایجاد آدرسی قابل مشاهده توسط  بقیه افراد، تبدیل خواهد شد. این آدرس را به منظور دریافت رمز ارز از دیگران، در اختیارشان قرار می‌دهید.

رمزنگاری کلید عمومی (PKC)

PKC طبق توابع ریاضی دریچه (Trapdoor Functions) ساخته می‌شود. این یک مسئله و تابع ریاضی است که در یک جهت به آسانی محاسبه خواهد شد، اما در سوی مخالف، محاسبه آن برای پردازنده‌ها بسیار دشوار و اغلب غیر ممکن است. برای درک بهتر، مثالی را در نظر بگیرید. تابعی را تصور کنید که حاصلضرب دو عدد اول را ارائه می‌کند. در صورتی که اعداد بسیار بزرگ باشند، خیلی سخت می‌توان نتیجه را به اعداد پیشین تجزیه کرد. در بیشتر مواقع، حل کردن مسئله در جهت مخالف برای رسیدن به پاسخ اولیه، زمان زیادی (شاید هزاران سال) از یک سیستم کامپیوتری طلب می‌کند!

به همین دلیل اگرچه به راحتی می‌توان از کلیدهای خصوصی، کلیدهای عمومی را ایجاد کرد، اما بالعکس این کار به راحتی امکان‌پذیر نیست. در صورت به کار رفتن الگوریتمی قوی در مسیر اولیه، بازگشت و رسیدن به پرایویت کی از پابلیک کی به طور کامل غیر ممکن می‌شود.

در PKC از یک جفت کلید یعنی کلید خصوصی و کلید عمومی به منظور انجام اعمالی مختلف استفاده می‌شود. کلیدهای پابلیک به صورت گسترده توزیع می‌شوند. با این حال، کلیدهای پرایویت را باید مخفی نگه داشت.

با استفاده از کلید عمومی یک فرد، قادر به رمزنگاری کردن یک پیام خواهید بود. این پیام فقط توسط فرد دارنده کلید خصوصی مرتبط با آن قابل رمزگشایی و خواندن است. با استفاده از یک کلید پرایویت، قادر به ایجاد یک امضای دیجیتالی هستید. به این ترتیب هر فردی با کلید پابلیک متناظر می‌تواند ایجاد پیام توسط مالک کلید خصوصی و عدم دست‌کاری پیام بعد ایجاد را تایید کند.

در فناوری بلاک چین استفاده گسترده‌ای از رمزنگاری کلید عمومی (و خصوصی) می‌شود. این درباره تمام رمز ارزهای مبتنی بر تکنولوژی یاد شده صدق می‌کند.

انجام تراکنش بر بستر بلاک چین با کلید خصوصی و عمومی

تصور کنید دو کیف پول در اختیار داریم. یکی از آن‌ها والتی متداول برای نگهداری اسکناس‌های رایج نظیر دلار و دیگری، یک والت سخت افزاری ارز دیجیتال است. دومین کیف پول را برای ذخیره‌سازی و خرید و فروش بیت کوین یا هر رمز ارز دیگر استفاده می‌کنیم.

در کیف پول عادی، اسکناس‌ قرار می‌دهیم. در صورت گم کردن آن، فرد یابنده قادر به خرج کردن پول شما خواهد بود. در بلاک چین و مبحث ارزهای دیجیتال، وضعیت متفاوت است؛ آن چه در یک کیف پول مخصوص رمز ارزها، سخت افزاری یا نرم افزاری، نگهداری می‌کنید، خود کوین‌ها نیستند، بلکه آن‌ها وسیله‌ای برای ذخیره‌سازی و مدیریت کلیدهای خصوصی محسوب می‌شوند.

بیشتر بخوانید: والت یا کیف پول ارز دیجیتال (رمز ارز) چیست و چطور آن را بسازیم؟

کلید خصوصی و عمومی با یکدیگر کار می‌کنند. با یک کلید خصوصی می‌توانید روی هر پیامی (در بلاک چین روی تراکنش‌ها) امضای دیجیتالی خود را قرار بدهید. سپس کلید عمومی را برداشته و با استفاده از آن تایید خواهید کرد کلید خصوصی خاص شما، همان چیزی است که آن پیام (تراکنش) را امضا کرده است.

اکنون فرد دیگر اطمینان خواهد داشت شما این تراکنش را ایجاد کرده و شخص دیگری در پی جعل هویتتان برای ایجاد معامله نبوده است.

بیشتر بخوانید: والت یا کیف پول سخت افزاری (فیزیکی) ارز دیجیتال چیست و چگونه کار می‌کند؟

همانطور که گفتیم، یک والت ارز دیجیتال فقط کلید خصوصی را در خود نگهداری می‌کند. اگر فردی در پی ارسال وجهی برای شما باشد، کافی است به کیف پولش مراجعه و به پرایویت کی دسترسی پیدا کند. سپس پیامی مبنی بر ارسال تعداد واحدی مشخص بیت کوین، اتریوم یا هر رمز ارز دیگر را امضا و برای بلاک چین ارسال کند. پابلیک کی در اینجا تایید خواهد کرد پیام، از همان کیف پول مورد ادعا ارسال شده است.

با توجه به این نحوه کار، از دست دادن کیف پول سخت افزاری یا حذف شدن اپلیکیشن والت نرم افزاری مساوی با از دست دادن دارایی نیست، اگر از محتویات یعنی کلید خصوصی بکاپ تهیه کرده باشید. کل دارایی شما و سایر افراد در بلاک چین ثبت شده و تا زمانی که به هر نحوی قادر به بازیابی کلید خصوصی باشید، سکه‌های دیجیتالی‌تان محفوظ هستند. کافی است یک والت فیزیکی یا نرم افزاری جدید تهیه کرده و بعد از انتقال کلیدهای پرایویت به آن، شروع به مدیریت مجدد دارایی خود کنید.

منبع: medium