什麼是密鑰推導函數（KDF）？

要點：

• 密鑰推導函數（KDF）是加密算法，將主秘密（如種子短語）轉換為多個不同的加密密鑰。
• KDF對於加密貨幣的安全性至關重要，因為它們允許用戶從單個，易於記住的種子短語中生成許多鍵，從而提高安全性和可用性。
• 不同的KDF提供不同級別的安全性和效率。 KDF的選擇會影響加密貨幣系統的整體安全性。
• 了解KDFS對於理解加密貨幣錢包和其他加密應用程序的安全機制至關重要。
• 加密貨幣空間中使用的常見KDF包括PBKDF2，SCRYPT和Argon2。

什麼是密鑰推導函數（KDF）？

密鑰推導函數（KDF）是一種加密算法，它採用秘密輸入，通常稱為主秘密或種子，並將其轉換為一個或多個密碼安全的鍵。此過程至關重要，因為它允許從單個易於管理的源產生眾多鍵。將其視為一台複雜的鑰匙生成機器，確保每個派生的鑰匙都是獨特而獨立的，即使它們都來自同一種子。這對於加密貨幣世界中的安全性和可用性至關重要。

為什麼KDF在加密貨幣中很重要？

在加密貨幣的背景下，KDF是必不可少的。它們提供了一種管理私鑰的安全有效方法，這是控制加密貨幣基金訪問的關鍵元素。用戶無需記住或存儲許多單獨的私鑰，而只需要維護其主秘密（通常是助記符）即可。當通過KDF處理時，這個單一秘密會生成各種交易和地址所需的許多密鑰。這大大降低了由於放置或忘記鑰匙而失去資金訪問權限的風險。

KDF如何增強安全性？

KDF在幾種方面大大增強安全性。首先，它們使蠻力攻擊變得更加具有挑戰性。攻擊單個大師秘密要比攻擊許多單獨的鑰匙要困難得多。其次，KDF結合了迭代過程，為扭轉過程並得出主秘密的任何嘗試增加了計算成本。這使得野蠻的計算昂貴，阻止了惡意演員。最後，源自KDF的損壞的密鑰不會損害整個系統。只有該特定派生的鍵才受到影響。

加密貨幣中使用的常見KDF：

在加密貨幣生態系統中，幾個KDF都普遍存在，每個KDF具有其優點和劣勢。

• PBKDF2（基於密碼的密鑰推導功能2）：以其簡單性和相對良好的安全性而聞名的廣泛使用的KDF。通常在主秘密是密碼的情況下使用。
• Scrypt：旨在抵抗硬件加速的蠻力攻擊。使用ASIC（特定於應用程序的集成電路），尤其有效地抵抗攻擊。
• Argon2：一個更現代的KDF被認為是可用的最安全和計算昂貴的選項之一。它旨在抵抗蠻力和側向通道攻擊。在許多具有安全意識的應用中，它越來越成為首選的KDF。

KDF的選擇取決於系統的特定安全要求和性能限制。必須在安全性和效率之間達到平衡。

迭代和鹽在KDF中的作用：

KDF安全性的一個關鍵方面是使用迭代和鹽。迭代指KDF算法重複其核心過程的次數。更多的迭代增加了攻擊者的計算成本。鹽是在處理之前添加到主秘密的隨機生成的值。這樣可以確保即使多次使用相同的主秘密，最終的鍵也將始終不同。迭代和鹽對於防止各種攻擊至關重要。

了解過程：從種子到關鍵

讓我們分解一個簡化的KDF工作方式：

• 種子：您從大師秘密開始，通常是隨機生成的種子短語或密碼。
• 鹽：添加隨機字符串以增強安全性。
• 迭代： KDF算法在組合種子和鹽上執行了加密哈希功能的許多迭代。
• 關鍵：這些迭代的輸出是派生的鍵，可以在加密操作中使用。重複此過程以從同一種子生成多個鍵。

這些步驟的具體細節因使用的KDF而異。

選擇KDF時的安全考慮：

選擇合適的KDF對於維持加密貨幣系統的安全至關重要。要考慮的因素包括：

• 對蠻力攻擊的抵抗力： KDF在計算上的破解應該昂貴。
• 對側通道攻擊的抵抗力：它應該抵抗利用在計算過程中洩漏信息的攻擊。
• 性能： KDF應足夠高效，不會顯著影響系統性能。
• 實施：應正確實施KDF以避免漏洞。

常見問題：問：如果我的派生鍵被妥協會發生什麼？

答：如果派生的密鑰受到損害，則僅使用該特定鍵的加密操作受到影響。前提是KDF堅固且正確實施，主秘密和其他派生的密鑰仍然安全。

問：我可以在所有加密貨幣錢包中使用相同的KDF嗎？

答：雖然可以，但通常不建議為最佳安全性。使用不同的KDF或每個錢包的不同參數（鹽和迭代計數）增加了額外的保護層。

問：使用KDF是否有任何風險？

答：主要風險是實施不當。實施不佳的KDF可能會使系統脆弱。選擇一個審查良好且廣泛使用的KDF並確保其正確的實施至關重要。

問：如何驗證加密貨幣系統中使用的KDF的安全性？

答：查看系統的文檔，並查找有關使用的KDF的信息，包括其安全屬性和任何已知漏洞。另外，尋找系統的獨立安全審核。這應該包括有關迭代計數和使用鹽的細節。