什么是私钥？它与您的加密资产有什么关系？

私钥是加密货币中最敏感、最重要的东西。我们建议所有有经验的用户都要学习私钥的起源、推理和功能。在本文中，我们将解释私钥是如何产生的，以及它与加密货币资产的关系。

私钥对加密货币意味着什么

归根结底，持有加密货币就是持有私钥。在现实世界中，拥有实物财产通常意味着拥有写有你名字的契约或收据，但在密码学和金钱的世界中，拥有资产意味着掌握信息。简而言之，掌握私钥相当于拥有私钥可以控制的加密资产。

-在密码学的货币世界里，“你知道的就是你得到的”是**真理-

所有资产都可以通过交易进行操纵。在现实世界中，事务通常需要签名授权。然而，在加密货币世界中，所有的交易都必须使用相关的私钥进行授权。私钥的作用是通过密码算法生成交易的数字签名。签署的交易意味着私钥的持有人已经向另一个人授予了对他自己资产的许可。尽管任何人都可以生成与您的数字资产相关的事务，但只有持有相应私钥的人才能对该事务进行签名。

尽管伪签名在现实世界中是一个问题，但密码货币世界的安全性却受到其密码学性质的保护。到目前为止，我们还没有听说有黑客在没有私钥的情况下成功签署交易。

-货币界有句名言“没有私钥，硬币就不属于你”。这是因为签署交易和转移资产的能力完全取决于私钥。获得私钥后，无论是谁，都可以转移私钥对应的资产-

什么是私钥？

从实用的角度来看，私钥是一个可以用来花钱的数字（数字的大小在一定范围内）（这就是为什么我们应该好好保管私钥的原因）。从数学的角度来看，私钥是随机生成的正整数。以下是从技术角度更准确的描述：

私钥是由随机数发生器在特定的正范围内获得的一个数字，在密码学意义上具有很强的随机性。

在大多数情况下，计算机使用伪随机数生成器（PRNG）来生成这些随机正整数（很难找到真正的随机数生成器）。这些发生器通常需要专门的硬件，并使用物理源，如电路中的热噪声或盖革计数器的精确定时。PRNG是一个加密增强函数，它需要输入一个具有足够熵的值作为随机种子。

熵是一个复杂的概念，但它的目的很简单：给函数带来不可预测性。通过使用一个安全的熵源，PRNG可以产生非随机概率可以忽略的伪随机数（在一定的可接受范围内）。

-Linux系统中的“/dev/urandom”和microsoftwindows系统中的“Rand”经常被用作PRNG的熵源来生成安全的随机数。在上图中，“范围”不仅是数学概念中的范围，也是计算机用来生成随机数的字节大小。（从图中可以看出，rpng的作用是得到一个大范围的值，熵保证了这个过程足够随机。）-

当创建以太坊或比特币私钥时，PRNG的值范围是1到2256-1（想象一下一个78位的密码锁由数字0到9组成）。就像两个豌豆一样，生成两个相同私钥的概率很低，可以忽略不计。这就是为什么其他用户不太可能创建与您相同的私钥。你的私钥是从一组庞大的整数中选择的——几乎是宇宙中可见原子的总数。

–比特币和以太坊都使用1到2256-1的范围，这在这两条链的公钥生成算法下是可行的。例如，以太坊使用椭圆曲线（尤其是secp-256k1）来生成公钥。在最初的黄皮书中，Gavin wood博士将私钥定义为一个在[1，secp256k1n−1]范围内随机选择的正整数（大端格式的32字节数组）。所有正式定义请参考黄皮书。-

私钥、公钥和地址

由于私钥必须保密，我们还需要一种机制来标记帐户的目的地。因此，所有区块链都引入了地址（从私钥计算出的唯一数字串）的概念。该地址是存储加密资产的位置，可以与任何人共享（如果需要），以便他们知道您的加密资产的余额。

区块链地址是通过公钥创建的，以确保您是地址的所有者。再往后，公钥由私钥生成。这个过程是单向的，也就是说，你可以通过私钥来计算帐户地址，但是你不能通过帐户地址向后推来计算私钥（即使你自己也做不到）。

私钥可以推导出公钥，公钥可以推导出区块链地址。但是，区块链地址不能用于推送公钥，公钥不能用于推送私钥。

这种单向过程是通过密码陷门函数实现的。陷门函数是一个单向函数，一个输入值只能产生一个唯一的输出值，而不能根据输出值推导出原输入值。不同的区块链生态系统使用不同的单向功能。例如，***的区块链系统使用基于椭圆曲线的代数结构来生成公钥。无论这些代数结构有什么特点，其结果总是确定的：公钥与私钥一一对应，同一私钥只能永远生成同一公钥。

-尽管流行的区块链（如比特币或以太坊）使用ECDSA算法，但公钥是通过将椭圆曲线secp256k1上的不动点乘以私钥来获得的。其他区块链项目也使用类似的方法。例如，Monroe使用eddsa算法和curve25519曲线，Polkadot和衬底使用sr25519算法和ed25519曲线。所有这些区块链都会基于从1到2256-1的私钥生成公钥。-

区块链地址也是通过单向函数计算的，也就是所谓的哈希函数。比特币和以太坊地址是由一个或多个基于公钥的加密增强哈希函数创建的，但不同的区块链将采用不同的算法。考虑到这些散列函数的工作方式，您完全可以相信与您的公钥和私钥对应的区块链地址是唯一的。

-以太坊帐户是公钥的keccak-256哈希值，但只保留计算结果最右边的20字节。比特币的私钥使用SHA-256和ripemd-160，Polkadot和zcash使用blake2b，这些哈希函数都是防冲突的，所以两个公钥生成同一账号地址的可能性很低，使用该地址推导私钥的唯一方法是暴力破解，经济效率极低。我们不能保证这些哈希函数不会被破解，但到目前为止，还没有任何区块链使用的哈希函数被证明是被破解的。-

一点数学知识可以保守秘密

加密资产的安全性来自于私钥背后的密码学和数学——只要我们妥善保管私钥。到目前为止，还没有人能够通过暴力破解找到与你的区块链地址对应的私钥，因为它比sun商店消耗更多的能量。在Portis，我们会采取谨慎的措施确保您的私钥是基于只有您知道的数据生成的（请阅读我们的白皮书了解详细信息）。

在下一篇文章中，我们将探讨流行的区块链生态系统和公钥生成背后的数学。我们将提供一些代码示例，以便您可以根据每个区块链所描述的过程来计算密钥，并使用一些代码库来简化生成过程。请注意！