什么是白皮书?加密货币指南
Learn what a cryptocurrency whitepaper is, how public keys work, and how to evaluate blockchain projects. Complete beginner's guide to crypto whitepap...
您正在阅读一份加密货币项目的白皮书,并遇到了一些您不熟悉的术语:公钥、非对称加密、密码学证明。您没有直接跳过这些内容,以免错过重要信息,而是停下来寻找答案。本指南清晰地定义了这两个概念,并向您展示了公钥在真实区块链白皮书中的应用场景,让您能够充满信心地评估所阅读的内容。
目录
- 什么是白皮书?
- 什么是加密货币白皮书?
- 加密货币白皮书包含什么内容?
- 什么是公钥?
- 公钥是如何运作的?
- 公钥与私钥:有什么区别?
- 分享您的公钥安全吗?
- 公钥与钱包地址是同一个东西吗?
- 公钥在区块链白皮书中出现在哪里?
- 如何阅读和评估加密货币白皮书
- 什么是公钥基础设施 (PKI)?
- 常见问题
什么是白皮书?
白皮书是由项目或组织发布的一份技术文档,用于解释问题、提出解决方案,并描述用于构建该方案的技术方法。 在加密货币领域,白皮书作为区块链项目的创始规范,概述了其架构、安全模型和经济设计。
“白皮书”一词根据行业不同,具有三种截然不同的含义。政府机构会发布政策性白皮书来阐述其立法立场。企业软件公司发布 B2B 白皮书作为营销工具。在加密货币领域,白皮书是一份任何人都可以阅读和挑战的技术项目规范。
白皮书是衡量项目可信度的首要考验。它展示了一个团队是否能够清晰阐述实际问题并提供技术上连贯的解决方案。若缺失白皮书,或是其内容模糊且存在抄袭,都是重要的警示信号。
什么是加密货币白皮书?
一份加密货币白皮书是介绍区块链项目的技术文档:它描述了项目旨在解决的问题、提出的解决方案、底层的技术架构以及治理系统的规则。一份区块链白皮书不仅限于营销语言,还会以具体的术语解释系统在协议层面上是如何运作的。
白皮书这种形式比加密货币的出现早了数十年。中本聪(其真实身份至今仍是个谜)在 2008 年 10 月 31 日发布《比特币:一种点对点的电子现金系统》(可在 bitcoin.org/bitcoin.pdf 查看)时,改变了这种形式。这份九页的文件介绍了一个建立在公钥密码学基础上的点对点(意指参与者对参与者直接进行,无需中央中间机构)电子现金系统。您可以阅读更多关于 比特币的起源与发展 的内容,以了解该文件如何塑造了整个行业。
Vitalik Buterin 于 2013 年通过以太坊白皮书《下一代智能合约与去中心化应用平台》(ethereum.org/en/whitepaper/) 扩展了该格式,该白皮书引入了智能合约:存储在区块链上、能自动执行协议条款的自执行程序。在 2017 年和 2018 年的首次代币发行 (ICO) 热潮期间,项目制作白皮书作为其主要的融资文件,这既有合法的技术规范,也有欺诈性的仿冒品。如今,白皮书仍然是新区块链项目的标准,包括去中心化金融 (DeFi) 协议、去中心化应用 (dApps) 和代币发行。
一份加密货币白皮书包含哪些内容?
一份结构完善的区块链白皮书涵盖了八个核心组成部分,每一个部分都为评估该项目的开发人员和投资者提供了特定的用途。
[{"description":"对问题、提出的解决方案和关键声明的简明概述。请先阅读此部分。","item_number":"1.","title":"摘要 / 执行摘要:"},{"description":"对项目所要解决的现实世界问题的清晰描述。模糊的问题是危险信号。","item_number":"2.","title":"问题陈述:"},{"description":"解决问题的架构方法,在详细介绍技术细节之前,先用通俗易懂的语言进行解释。","item_number":"3.","title":"解决方案:"},{"description":"系统的加密基础,包括公钥结构、签名方案和加密方法。在这里你会遇到公钥术语。","item_number":"4.","title":"技术架构:"},{"description":"网络参与者就账本的有效状态达成一致的规则。比特币白皮书引入了工作量证明(Proof of Work),要求参与者消耗计算能力来验证交易。","item_number":"5.","title":"共识机制:"},{"description":"项目代币的供应量、分发计划和用途(代币是在区块链上发行的数字资产,可能代表平台内的货币、治理权或效用)。","item_number":"6.","title":"代币经济学:"},{"description":"凭证、开发时间表和引文,允许读者独立验证声明。","item_number":"7.","title":"团队和参考资料:"},{"description":"供需要在此深度进行验证的读者的技术推导。","item_number":"8.","title":"附录和正式证明:"}]
一些项目也会发布一份lightpaper:这是一份更简短、非技术性的概述,专为普通大众设计,而非供进行深度技术审查的开发人员参考。
--- ## 什么是公钥?
公钥是一种加密代码,由私钥通过数学推导得出,可以公开与任何人共享。在区块链系统中,它充当用户的可验证身份,使其他参与者能够在无需访问对应私钥的情况下确认交易的真实性。
加密货币中公钥的含义非常明确:它是加密密钥对中可共享的一半,特别是在区块链钱包所使用的不对称加密系统中。
邮箱类比: 把你的公钥想象成邮箱上的投信口。任何人都可以把信投进去。只有你持有能打开邮箱并取出里面物品的物理钥匙。你的公钥就是那个投信口。你的私钥就是你手中的钥匙。
区块链技术依赖于公钥加密,因为它需要验证身份并授权交易,而无需依赖中心化机构。在区块链系统中,您的公钥充当您的加密身份,允许其他参与者验证交易是否由您发起,而无需您透露授权该交易的私钥。有关此架构如何结合在一起的更广泛说明,请参阅区块链技术的工作原理。
公钥长什么样? 比特币压缩公钥是一个以 02 或 03 开头的 66 位十六进制字符串:
02a1b2c3d4e5f6789012345678901234567890123456789012345678901234abcd
比特币钱包地址,相比之下,长度为 25 至 34 个字符,并以 1、3 或 bc1 开头。这两者是相关但并非相同,这将在下面的钱包地址部分得到全面解释。
公钥是如何运作的?
公钥加密技术通过一种称为非对称加密的系统工作,该系统使用两个数学上相关联的密钥,而不是一个共享密钥。对称加密使用一个双方都必须保密的单一密钥。非对称加密解决了一个根本性问题:你可以将你的公钥交给任何人,而不会让他们能够冒充你或访问你的资金。
密码学,即一种使只有授权方能够读取信息的编码科学,已经使用了数千年。此处相关的特定分支由 Whitfield Diffie 和 Martin Hellman 在其1976年的论文《密码学新方向》中提出,Ralph Merkle 也做出了独立贡献。RSA 由 Rivest、Shamir 和 Adleman 于1977年开发,是第一个实际应用。有关基础背景,请参阅 密码学如何运作。加密,即将可读数据转换为只能用正确密钥解码的不可读格式的过程,是构建非对称加密的父概念。
密钥生成流程:
私钥 → [椭圆曲线乘法] → 公钥 → [哈希] → 钱包地址
公钥加密如何一步一步地工作:
- 生成私钥。 私钥是一个随机生成的 256 位数字,选自一个极其巨大的空间,以至于在计算上几乎不可能生成两个相同的私钥。
- 从私钥派生出公钥。 公钥是通过应用椭圆曲线密码学 (ECC) 计算得出的,具体是比特币所使用的 ECDSA (椭圆曲线数字签名算法)。此操作是单向的:以当前技术而言,从公钥逆向推导出其私钥在计算上是不可行的。
- 公开分享公钥。 公钥可以发布或提供给任何人。分享公钥并不会泄露私钥。
- 发送者使用公钥加密消息或验证交易。 任何拥有您公钥的人都可以加密只有您才能解密的数据,或者验证交易签名是否由相应私钥的持有者创建。
- 只有私钥才能解密该消息或授权该操作。 私钥是唯一能够生成有效签名或解密加密给您的数据的凭据。
“数字签名”是这种机制在区块链交易中的实际应用。您使用自己的私钥对交易进行签名,从而生成一份加密证明,证明该交易已获得密钥持有者的授权。网络上的任何人都可以使用您的公钥验证该签名,而无需看到您的私钥。大多数区块链白皮书都会记录该协议所使用的具体签名方案。欲进一步了解此机制,请参阅数字签名如何运作。
公钥 vs. 私钥:有什么区别?
公钥和私钥之间的主要区别在于,公钥旨在公开分享,而私钥必须保密,且绝不能离开您的掌控。
| 功能 | 公钥 | 私钥 |
|---|---|---|
| 可否分享? | 是,可以自由分享 | 否,绝对不能分享 |
| 用途 | 验证身份;允许他人向您发送加密信息 | 授权交易;解密发送给您的加密信息 |
| 派生方式 | 通过私钥使用 ECC 派生而成 | 首先生成;是派生公钥的来源 |
| 如果泄露 | 本身风险较低 | 完全失去对钱包的控制权 |
在加密货币中,您的公钥与您的钱包地址相关联,而您的私钥授权每一笔转出的交易。这两个密钥成对运作:您使用私钥对交易进行签名,而您的公钥允许网络上的任何人验证该签名。回到信箱的比喻(公钥 = 投信口;私钥 = 打开信箱的钥匙)。
私钥与助记词(也称为恢复短语)并不相同。助记词会生成多个私钥,其作用是作为备份机制,而不是单条私钥本身。有关私钥安全性的完整说明,请参阅什么是私钥以及如何保护它。
分享您的公钥安全吗?
是的。您的公钥是设计用于分享的。
公钥与其对应的私钥之间的数学关系是单向的。借助当前技术,从公钥推导出私钥在计算上是不可行的。使用当今存在的计算机,将私钥生成公钥的ECC运算,在实际可行的时限内无法逆转。
不宜共享的安全信息是您的私钥或助记词(恢复短语)。拥有其中任何一个都将获得对相关钱包每笔交易的完全控制权。
安全警示: 在任何情况下,切勿与任何人分享您的私钥或助记词。这些凭证可授权交易,且一旦泄露便无法撤销。任何合法的服务、交易所或支持团队都绝不会向您索取这些信息。
公钥和钱包地址是一样的吗?
不是。公钥和钱包地址不是同一回事,尽管钱包地址是从公钥派生出来的。
钱包地址是通过对公钥应用哈希函数生成的。哈希函数接受任何输入并产生一个该输入唯一的固定长度输出,且无法逆向还原。对于比特币传统地址,该过程会对公钥应用 SHA-256,接着应用 RIPEMD-160,然后将结果编码为可读格式。这种派生是单向的:钱包地址不能用于恢复其来源的公钥。
| 公钥 (比特币, 压缩版) | 钱包地址 (比特币) | |
|---|---|---|
| 长度 | 约 66 个十六进制字符 | 25 至 34 个字符 |
| 格式 | 以 02 或 03 开头 | 以 1、3 或 bc1 开头 |
| 用途 | 加密验证 | 发送和接收交易 |
钱包地址就像一个电子邮件地址:您共享的、简短且用户友好的标识符,以便他人能够发送资金。公钥是使地址值得信赖的底层加密机制。这两个术语都出现在区块链白皮书中,并且理解其区别可以防止对技术文档的常见误读。有关钱包地址如何运作的实用指南,请参阅 加密货币钱包如何运作.)
公钥会在区块链白皮书的哪些地方出现?
在区块链白皮书的加密架构部分,公钥会得到呈现,该部分阐述了系统如何在没有中央权威的情况下验证身份和授权交易。这是加密货币白皮书中对公钥进行解释的部分:它会指明签名方案,描述密钥管理模型,并识别出将公钥与钱包地址关联起来的哈希函数。
比特币白皮书是权威参考。在第二节中,中本聪将币种定义为‘一串数字签名’。该文件描述了每位所有者如何通过签署前一笔交易的哈希以及下一位所有者的公钥来转移价值。第四节介绍了工作量证明,第五节描述了网络,两者都假定参与者持有加密密钥对。比特币使用的签名方案是将 ECDSA 应用于 secp256k1 椭圆曲线。完整文档可在 bitcoin.org/bitcoin.pdf 查看。
理解区块链白皮书中公钥的含义,归结为这一点:它是用于验证交易签名的非对称密钥对中可共享的一半。当你在任何白皮书中看到“公钥基础设施”、“密钥管理”、“签名验证”或“ECDSA”的引用时,这些术语都回溯到本指南所描述的机制。
一份可信的白皮书的加密架构部分会点明具体的签名算法,阐述密钥管理模型,明确所使用的哈希函数,并解释这些组件如何保护用户资金。一份以模糊术语描述加密安全却不命名具体算法的白皮书,则值得更仔细的审查。
如何阅读和评估加密货币白皮书
阅读白皮书并不需要计算机科学学位。它需要一个框架,让你知道该关注什么和该质疑什么。在对任何项目做出判断前,请先完成这六个步骤。
["1. 先阅读摘要。 它是否陈述了一个清晰、具体的问题?只描述宽泛抱负而未明确具体问题的摘要,预示着基础薄弱。\n2. 评估问题陈述。 该问题是否真实且有充分记录?你能找到独立证据表明它影响了实际用户吗?\n3. 检查技术架构部分。 它是否描述了公钥管理系统并命名了签名方案?一个可信的部分会命名其算法(例如 ECDSA),解释密钥对如何保护用户资金,并引用先前的工作。没有命名机制的通用描述是一个危险信号。\n4. 检查共识机制。 它是否被命名并解释了?它是否提及了安全假设?白皮书应明确指定机制并承认所涉及的权衡。\n5. 审查代币经济学。 代币供应量、分配时间表和效用是否已明确定义?寻找具体的数字和代币必需性的清晰解释。\n6. 核实团队和引文。 声明是否可追溯到权威来源?你能独立核实资质吗?白皮书是否引用了其密码学参考资料?"]
此清单仅供教育用途,不构成财务、投资或法律建议。评估白皮书的技术声明是尽职调查的一个组成部分,并不能保证项目的合法性、表现或安全性。在做出任何投资决定之前,务必进行彻底的研究,并考虑咨询合格的财务专业人士。
--- ## 什么是公钥基础设施 (PKI)?
公钥基础设施(PKI)是用于在互联网上大规模管理公钥创建和分发的政策与技术系统。每当您访问地址以“https://”开头的网站时,您其实已经在使用了 PKI。浏览器中的挂锁图标表示 TLS 加密连接,它依靠公钥加密技术在您的浏览器与服务器之间建立安全会话。
PKI 和 区块链 都使用 公钥 加密技术,但它们管理信任的方式不同。在 PKI 中,证书颁发机构 (CA) 担保谁拥有给定的 公钥。您的浏览器信任一个网站,是因为 CA 已经验证并签署了该网站的 公钥 证书。在 区块链 技术中,没有证书颁发机构。所有权是数学上证明的,无需任何第三方: 私钥 的持有者通过生成网络可以验证的有效签名来证明所有权。这就是“无需信任”(trustless)一词在 区块链 上下文中的含义:无需信任(意味着无需第三方即可验证交易)。
常见问题
第一份加密货币白皮书是什么?
比特币白皮书,标题为《比特币:一种点对点电子现金系统》,由化名中本聪于2008年10月31日发布,被广泛认为是第一个也是最具影响力的加密货币白皮书。它引入了一种无需信任、点对点的数字货币,由公钥加密技术保护。该文件可在 bitcoin.org/bitcoin.pdf 获取。
为什么白皮书对加密货币项目很重要?
白皮书是项目的主要技术规范。它展示了团队是否能够定义一个实际问题,提出一个技术上一致的解决方案,并描述保护系统的加密架构。对于任何评估项目的人来说,白皮书将技术实质与营销宣传区分开来。
谁发明了公钥密码学?
Whitfield Diffie 和 Martin Hellman 在他们 1976 年的论文《密码学新方向》(New Directions in Cryptography) 中引入了公钥加密,Ralph Merkle 也做出了独立的奠基性贡献。RSA 由 Rivest、Shamir 和 Adleman 于 1977 年开发,是第一个实用的公钥密码系统。中本聪于 2008 年将这些原理应用于数字货币,但他并未发明其底层数学。
公钥加密的例子是什么?
两个例子:当你发送比特币交易时,你使用私钥对其进行签名,而网络使用你的公钥验证签名,从而在不泄露私钥的情况下确认授权。当你的浏览器连接到任何“https://”网站时,它使用公钥加密技术来建立加密会话。两者都基于相同的底层数学原理。
分享你的公钥安全吗?
是的。您的公钥是设计用于公开分享的。在当前技术水平下,通过公钥推导出私钥在计算上是不可行的,因此分享您的公钥并不会使您的资金面临风险。您绝对不能分享的是您的私钥或助记词(恢复密语),因为这两种凭据中的任何一种都授予了对相关钱包的完全控制权。
别人能否仅凭我的公钥就窃取我的加密货币?
不。公钥本身无法授权任何交易。要转移资金,攻击者需要对应的私钥,该私钥可生成网络接受的有效签名。私钥与其派生的公钥之间的单向数学关系,使得根据当前加密标准进行逆向工程在计算上不可行。
公钥是否与钱包地址相同?
不。钱包地址是通过对公钥应用哈希函数衍生而来的,从而生成一个更短、更易读的字符串。比特币压缩公钥大约有 66 个十六进制字符;而比特币钱包地址则是由 25 到 34 个字符组成,通常以 1、3 或 bc1 开头。公钥负责加密验证;钱包地址则负责处理交易。
公钥和比特币地址是一样的吗?
不是。比特币地址是通过哈希过程(传统地址使用SHA-256后跟RIPEMD-160)从公钥派生的,两者不可互换。公钥在协议中负责加密签名验证。比特币地址则是用于发送和接收资金的、更短的、面向用户的标识符。这两个术语都出现在白皮书中,准确区分它们对于理解技术部分至关重要。