публічна криптографія

Що таке криптографія з відкритим ключем?

Криптографія з відкритим ключем — це асиметричний метод шифрування та автентифікації, що базується на парі ключів: відкритому ключі для вільного розповсюдження та закритому ключі, який необхідно зберігати в таємниці. Відкритий ключ застосовують для шифрування та перевірки, а закритий — для розшифрування та підпису.

Це схоже на замок із двома різними ключами. Інші можуть використати ваш відкритий ключ, щоб зашифрувати дані, але лише ви, використовуючи закритий ключ, зможете розшифрувати їх. У блокчейн-системах частіше використовують цифрові підписи: ви підписуєте транзакцію закритим ключем, а будь-хто може перевірити справжність підпису через відкритий ключ.

Чому криптографія з відкритим ключем важлива для блокчейна?

Криптографія з відкритим ключем дозволяє безпечно передавати дані та співпрацювати між незнайомими особами, не передаючи закритий ключ третім сторонам. Це основа функціонування децентралізованих мереж.

У ланцюжку блоків ідентифікацію облікового запису визначає відкритий ключ, а контроль забезпечує закритий ключ. Коли ви ініціюєте переказ, гаманець підписує його закритим ключем; вузли мережі перевіряють справжність і авторизацію транзакції через ваш відкритий ключ. Наприклад, при переказі з гаманця самостійного зберігання на адресу для депозиту Gate підписування відбувається на вашому пристрої; при виведенні з Gate на зовнішню адресу — підписує гаманець платформи своїм закритим ключем перед трансляцією.

Як працює криптографія з відкритим ключем?

Головний принцип криптографії з відкритим ключем — асиметрія: для шифрування/розшифрування та підпису/перевірки використовують різні ключі. Відкритий ключ легко отримати із закритого, але неможливо відновити закритий ключ за відкритим у прийнятний термін.

У блокчейні застосовують методи еліптичних кривих. Закритий ключ — це велике випадкове число; відкритий ключ отримують односторонньою математичною операцією (як збити яйце — легко зробити, відновити неможливо). Односторонність процесу унеможливлює обчислення закритого ключа за відкритим.

Як криптографія з відкритим ключем забезпечує цифрові підписи?

Цифровий підпис підтверджує: “Я авторизував це повідомлення, і його вміст не змінювався під час передачі.” Ви підписуєте дайджест транзакції закритим ключем, інші перевіряють дійсність підпису відкритим ключем.

Приклад переказу Ethereum:

• Гаманець хешує вміст транзакції, створюючи короткий відбиток.
• Гаманець підписує цей відбиток закритим ключем і створює дані підпису.
• Вузли, отримавши транзакцію, перевіряють підпис через відкритий ключ — підтверджують авторизацію та цілісність даних, після чого додають транзакцію у ланцюжок. Bitcoin використовує аналогічний підхід: спочатку хешування, потім підпис, потім перевірка.

Як криптографія з відкритим ключем використовується для адрес гаманців?

Адреси гаманців зазвичай отримують шляхом хешування відкритого ключа — застосування однієї чи кількох функцій відбитків для створення коротших ідентифікаторів. Це спрощує поширення адрес і додатково приховує відкритий ключ, підвищуючи безпеку.

В Ethereum стандартно хешують відкритий ключ через Keccak-256 і беруть останні 20 байтів як адресу. У Bitcoin спочатку застосовують SHA-256, потім RIPEMD-160 для компактного формату адреси. Адреси ланцюжка на сторінці депозиту Gate створюються шляхом хешування відкритих ключів гаманців платформи.

Чим криптографія з відкритим ключем відрізняється від симетричного шифрування?

Головна різниця — у використанні однакових чи різних ключів. Симетричне шифрування застосовує один ключ для шифрування й розшифрування, як один ключ від будинку; криптографія з відкритим ключем — два різні ключі, кожен для своєї функції.

Симетричне шифрування швидше й підходить для великих обсягів даних; криптографія з відкритим ключем ідеальна для обміну ключами й ідентифікації. У практиці їх часто комбінують: криптографія з відкритим ключем безпечно погоджує тимчасовий симетричний ключ, а симетричне шифрування забезпечує ефективну передачу даних.

Які основні алгоритми криптографії з відкритим ключем?

Популярні алгоритми поділяють на групи, оптимізовані для різних завдань:

• RSA: Відомий стандарт, використовується для сертифікатів сайтів, має великі ключі та підписи; рідко застосовується у блокчейні.
• ECDSA (алгоритм цифрового підпису на еліптичних кривих): Компактні підписи й висока ефективність. У Bitcoin і Ethereum використовують криву secp256k1.
• Ed25519: Ще одна схема на еліптичних кривих, орієнтована на швидкість і простоту. Застосовується в Solana, Aptos, Sui та інших ланцюжках.
• BLS: Дозволяє агрегувати підписи — об’єднувати декілька підписів в один для зниження витрат у ланцюжку. Валідатори Ethereum proof-of-stake використовують BLS12-381 для агрегування підписів консенсусу. Станом на 2025 рік ці дані підтверджені в офіційній документації різних ланцюжків (джерела: Bitcoin Core docs, Ethereum consensus specs, Solana docs; остання перевірка — грудень 2025 року).

Як безпечно генерувати та зберігати пари ключів?

Безпечна генерація й зберігання мають вирішальне значення для захисту активів. Дотримуйтесь принципів перевірюваності, можливості відновлення та мінімізації доступу.

Крок 1: Виберіть інструменти. Використовуйте надійні апаратні гаманці або перевірені додатки з підтримкою резервної фрази (12/24 слова).

Крок 2: Генеруйте офлайн. Створюйте пари ключів у захищеному офлайн-середовищі, щоб уникнути впливу мережі чи сторонніх плагінів.

Крок 3: Коректно робіть резервну копію. Записуйте мнемоніку на стійких матеріалах і зберігайте в кількох місцях. Не використовуйте фото, скриншоти, хмарні сервіси чи месенджери. Для вогнестійкості можна використати металеві пластини.

Крок 4: Перевірте резервну копію. Скористайтеся режимом лише для читання або функцією перегляду адреси, щоб впевнитися у можливості відновлення адреси за мнемонікою на іншому пристрої.

Крок 5: Посильте захист. Для великих сум активуйте мультипідпис чи порогові схеми підпису; встановіть окремі платіжні паролі та PIN-коди пристроїв. Завжди перевіряйте адресу й суму отримувача, щоб уникнути підміни адрес шкідливим ПЗ. Починайте з тестових переказів на невеликі суми, оскільки операції з активами несуть ризик.

Під час взаємодії з платформами: При переказі з самостійного гаманця на Gate підписування відбувається на вашому пристрої; при виведенні з Gate підписує гаманець платформи. Вмикайте захисні функції платформи — білий список для виведення та двофакторну автентифікацію.

Які ризики та тенденції впливають на криптографію з відкритим ключем?

Ризики виникають переважно через реалізацію та використання, а не через математику. Слабка генерація випадкових чисел може розкрити закриті ключі; витоки мнемоніки — поширена операційна загроза; помилки в реалізації можуть призвести до атак повторного використання чи підробки підпису.

У майбутньому виділяють три основні тенденції:

• Порогові/багатосторонні (MPC) підписи: Розподіляють повноваження закритого ключа між кількома сторонами, щоб уникнути компрометації активів через один витік — це підвищує безпеку командного чи інституційного зберігання.
• Агреговані та перевірювані обчислення: BLS-агреговані підписи поширюються в консенсусі та міжланцюжковій валідації; у поєднанні з доказами з нульовим розголошенням для зменшення обсягу даних і витрат у ланцюжку.
• Постквантова криптографія (PQC): Квантові обчислення можуть у перспективі загрожувати сучасним алгоритмам; наука й індустрія вивчають шляхи міграції, але до масового впровадження на публічних ланцюжках потрібні стандарти й інженерна перевірка.

Основні висновки щодо криптографії з відкритим ключем

Криптографія з відкритим ключем вирішує класичні задачі довіри й автентифікації через модель пари ключів. Вона лежить в основі ідентифікації, адрес і перевірки транзакцій у блокчейні. Розуміння асиметрії, цифрових підписів і хешування адрес пояснює роботу гаманців і переказів. На практиці офлайн-генерація, обережне резервне копіювання, мультипідпис або порогові схеми допомагають мінімізувати більшість ризиків. У перспективі BLS-агрегація й MPC підвищать продуктивність і зручність, а PQC забезпечить довгострокову безпеку. Для повсякденних користувачів дотримання найкращих практик — не розкривати закритий ключ онлайн, зберігати мнемоніку в недоступних місцях, тестувати перекази на невеликі суми — це найкращий спосіб використання цієї технології.

FAQ

Що буде, якщо мій закритий ключ стане відомий іншим?

Витік закритого ключа дає іншим повний контроль над вашими активами та ідентичністю. Будь-хто, хто володіє вашим закритим ключем, може підписувати транзакції, переміщати криптоактиви або видавати себе за вас у мережі. Захищайте закриті ключі так само, як банківські паролі — використовуйте апаратний гаманець для зберігання й ніколи не передавайте закритий ключ онлайн чи іншим особам.

Чому адреса гаманця та закритий ключ виглядають як випадкові рядки?

Такі рядки є результатом роботи криптографії з відкритим ключем. Закритий ключ генерує відкритий ключ через односторонню функцію; адресу гаманця створюють шляхом хешування відкритого ключа. Ця односторонність гарантує безпеку — ніхто не зможе визначити ваш закритий чи відкритий ключ, знаючи лише адресу. Процес повністю випадковий і незворотний.

Чому відкритий ключ можна поширювати, а закритий має залишатися таємним?

Відкритий і закритий ключі виконують різні функції. Відкритий ключ використовують для перевірки ідентичності та отримання активів — його безпечно розповсюджувати; закритий ключ створює підписи, що підтверджують право власності — хто володіє ним, контролює активи. Це як номер рахунку для поширення і пароль для зберігання в таємниці.

Як Gate захищає мої активи за допомогою криптографії з відкритим ключем?

Gate використовує криптографію з відкритим ключем, щоб тільки власник закритого ключа міг авторизувати транзакції. Коли ви підписуєте переказ, Gate перевіряє, що підпис створено вашим закритим ключем, і лише потім виконує транзакцію. Навіть у разі компрометації платформи зловмисники не зможуть вкрасти активи — дійсний підпис неможливо створити без закритого ключа.

Чому криптографію з відкритим ключем називають “короною” криптографії?

Вона вирішує складну задачу — створення довіри між незнайомими людьми. Традиційна криптографія потребує попереднього обміну секретами; криптографія з відкритим ключем дозволяє безпечно спілкуватися й проводити операції між невідомими сторонами без посередників. Це основа децентралізації блокчейна і сучасної безпеки інтернету.