加密货币中的公钥是什么？

公钥的定义和作用

1. 公钥是通过单向数学函数从私钥导出的加密值。

2.作为其他人可以发送数字资产的地址，就像传统金融中的银行帐号一样。

3. 公钥是公开共享的，不会影响安全性，从而可以在去中心化账本上进行可验证的交易。

4. 它们是 Bitcoin、以太坊和大多数第 1 层区块链使用的非对称加密方案不可或缺的一部分。

5. 每个钱包都会生成一个唯一的公钥对（公钥和私钥），必须保持数学链接以进行有效的签名验证。

公钥是如何生成的

1. 椭圆曲线密码学 (ECC) 支撑着 BTC 和 ETH 等主要加密货币的生成过程。

2. 随机生成的私钥（通常为 256 位）被输入特定于曲线的算法，例如 secp256k1。

3. 输出是椭圆曲线上的一个点，表示为两个大整数（x，y），形成未压缩的公钥。

4. 大多数系统通过仅存储 x 坐标和指示 y 坐标奇偶校验的单个位来压缩此表示。

5. 这种压缩形式减少了链上数据大小并提高了交易效率，同时又不削弱加密保证。

交易验证中的公钥

1. 当用户签署交易时，他们的私钥会生成与特定消息哈希相关的数字签名。

2. 验证交易的节点使用发送者的公钥来确认签名与声明的来源匹配。

3. 此验证可确保未经授权的一方不会更改或发起转账，从而保持账本完整性。

4. 在像 Bitcoin 这样的基于 UTXO 的模型中，公钥直接出现在锁定脚本中，然后被 P2PKH 或 P2WPKH 哈希值替换。

5. 智能合约平台通常会抽象钱包接口背后的公钥使用情况，但底层共识仍然依赖于 ECDSA 或 EdDSA 验证例程。

围绕公钥的安全注意事项

1. 仅公开公钥并不会导致资金被盗，但如果 Shor 的算法变得实用，它可能会启用某些量子计算威胁向量。

2. 重复使用地址提高了可追溯性，允许分析师使用公钥模式和交易图分析来对钱包活动进行聚类。

3. 一些注重隐私的协议在需要之前故意避免暴露原始公钥，从而延迟了身份和链上行为之间的联系。

4. 抗量子替代方案（例如基于格子或基于哈希的签名）正在实验性分叉和侧链中进行测试。

5. 钱包实现的公开或派生公钥的方式各不相同，有些支持分层确定性 (HD) 结构，可以从单个种子短语生成多个公钥。

常见问题解答

问：两个不同的私钥可以生成相同的公钥吗？答：不会。ECC 的确定性可确保每个私钥准确地映射到一个公钥。在当前的计算限制内，从数学上保证了抗碰撞性。

问：公钥和钱包地址一样吗？答：不完全是这样。钱包地址通常是公钥的哈希和编码版本，通常添加校验和和网络前缀以进行错误检测和链识别。

问：所有区块链都使用相同的公钥格式吗？答：不会。Bitcoin使用 secp256k1 和 ECDSA； Solana 使用 Ed25519； Cardano 使用 Ed25519 的扩展版本以及 Shelley 时代的改进；一些零知识系统依赖于配对友好的曲线，例如 BLS12-381。

问：如果我知道我的公钥，我可以导出我的私钥吗？答：在经典计算假设下，由于离散对数硬度，这在计算上是不可行的。打破它需要解决现有硬件认为难度极大的问题。