Шифрование с открытым ключом

Что такое шифрование с открытым ключом в криптовалюте?

Шифрование с открытым ключом — это криптографический метод, при котором данные шифруются с помощью открытого ключа, а для их расшифровки используется соответствующий приватный ключ.

В криптовалюте шифрование с открытым ключом относится к более широкой области криптографии с открытым ключом, которая также включает цифровые подписи, пары ключей кошельков, защищенную связь и идентификацию в блокчейне.

В глоссарии NIST по криптографии с открытым ключом этот термин определяется как криптография, использующая два отдельных ключа: один может шифровать данные или проверять подпись, а другой — расшифровывать данные или создавать подпись.

Основная идея проста: один ключ можно свободно передавать, а другой необходимо хранить в секрете.

Если Алиса хочет отправить Бобу зашифрованное сообщение, она может зашифровать его открытым ключом Боба.

Расшифровать это сообщение должен иметь возможность только соответствующий приватный ключ Боба.

Это сильно отличается от обычной парольной системы, в которой обеим сторонам может понадобиться знать один и тот же секрет.

Шифрование с открытым ключом эффективно тем, что позволяет получать зашифрованные данные, не передавая заранее секретный ключ по закрытому каналу.

В криптоиндустрии этот принцип лежит в основе защищенного обмена данными кошельков, зашифрованных резервных копий, инструментов конфиденциальности, зашифрованных сообщений, защищенных API и безопасности интернет-сервисов, связанных с блокчейном.

Однако большинство транзакций в публичных блокчейнах по умолчанию не зашифрованы, поскольку их данные обычно видны сети.

Как работает шифрование с открытым ключом

Шифрование с открытым ключом начинается с создания пары ключей.

В нее входят открытый и приватный ключи.

Открытый ключ можно передавать другим людям, приложениям, серверам и протоколам.

Приватный ключ необходимо хранить в секрете: он позволяет владельцу расшифровывать данные или подтверждать контроль в связанных криптографических системах.

Чтобы отправить зашифрованное сообщение, отправитель шифрует данные открытым ключом получателя.

Результат шифрования называется шифротекстом.

Шифротекст может передаваться через интернет, храниться в базе данных или находиться в системе хранения, не раскрывая исходное сообщение.

Затем получатель использует соответствующий приватный ключ, чтобы расшифровать шифротекст и получить читаемые данные.

В правильно спроектированной системе никто без приватного ключа не должен иметь возможности прочитать сообщение.

Этот односторонний процесс — шифрование открытым ключом и расшифровка приватным — лежит в основе шифрования с открытым ключом.

Шифрование с открытым ключом и цифровые подписи

И шифрование с открытым ключом, и цифровые подписи используют открытые и приватные ключи, но решают разные задачи.

Шифрование с открытым ключом обеспечивает конфиденциальность.

Цифровые подписи подтверждают подлинность и целостность данных.

При шифровании отправитель скрывает данные с помощью открытого ключа получателя, а получатель читает их с помощью приватного ключа.

При создании цифровой подписи подписывающая сторона подписывает данные приватным ключом, а другие пользователи проверяют подпись с помощью открытого ключа.

В глоссарии NIST по цифровым подписям цифровая подпись описывается как асимметричная операция с ключами, при которой данные подписываются приватным ключом, а подпись проверяется открытым.

Это различие важно, поскольку криптокошельки используют пары ключей главным образом для подписания транзакций, а не для шифрования обычных переводов.

В официальной документации Ethereum о транзакциях транзакции описываются как криптографически подписанные инструкции от аккаунтов.

Подпись подтверждает, что владелец кошелька разрешил транзакцию, а шифрование скрывает информацию от тех, кому не следует ее читать.

Шифрование с открытым ключом и симметричное шифрование

Шифрование с открытым ключом отличается и от симметричного шифрования.

При симметричном шифровании для шифрования и расшифровки данных используется один и тот же секретный ключ.

При шифровании с открытым ключом используются два разных, но связанных ключа: один для шифрования, другой для расшифровки.

Симметричное шифрование обычно работает быстрее и лучше подходит для защиты больших объемов данных.

Шифрование с открытым ключом обычно лучше подходит для безопасного обмена ключами, аутентификации и отправки секретной информации без предварительного обмена паролем.

В современных защищенных системах часто сочетаются оба метода.

Например, криптография с открытым ключом может помочь двум сторонам согласовать общий секрет, после чего симметричное шифрование защитит основной поток данных.

В руководстве Cloudflare по шифрованию с открытым ключом объясняется, что в ходе TLS-рукопожатия криптография с открытым ключом используется для аутентификации серверов и обмена информацией, необходимой для создания ключей сеанса.

Такая гибридная архитектура широко распространена: она обеспечивает как безопасное установление соединения, так и эффективное шифрование.

В криптоприложениях похожая схема может использоваться для защиты связи между кошельками, приложениями и серверами.

Почему шифрование с открытым ключом важно для криптовалют

Шифрование с открытым ключом важно для криптовалют, поскольку пользователи управляют цифровыми активами с помощью программного обеспечения, сетей, кошельков, API и конфиденциальных данных.

Пользователю может потребоваться защитить резервные копии кошелька, хранение сид-фразы, личные сообщения, API-ключи, документы, подтверждающие личность, инструкции для транзакций или офчейн-записи.

Блокчейн может быть публичным, но это не значит, что общедоступной должна быть вся информация, связанная с криптовалютой.

Например, кастодиальному провайдеру может понадобиться зашифрованная связь между внутренними системами.

Приложению кошелька может потребоваться зашифровать локальные данные перед сохранением на устройстве.

Децентрализованному приложению может понадобиться защитить пользовательские данные, хранящиеся вне блокчейна.

Инструменту для обеспечения конфиденциальности может требоваться шифрование, чтобы выбранные пользователи могли просматривать определенную информацию, не раскрывая ее всем остальным.

В таких ситуациях шифрование с открытым ключом помогает организовать безопасную связь.

Оно также помогает понять, почему в одних случаях открытыми ключами можно делиться, а приватные ключи нельзя раскрывать ни при каких обстоятельствах.

Без надежного шифрования безопасное использование криптовалют в открытом интернете было бы гораздо сложнее.

Шифрование с открытым ключом и криптокошельки

Криптокошельки используют открытые и приватные ключи, но транзакции в них обычно основаны на цифровых подписях, а не на шифровании.

В документации Ethereum об аккаунтах объясняется, что внешние аккаунты создаются на основе пар открытых и приватных ключей, а приватные ключи используются для подписания транзакций.

На странице о кошельках в руководстве Bitcoin для разработчиков указано, что программы-кошельки создают открытые ключи для получения биткоина и используют соответствующие приватные ключи для его расходования.

Таким образом, приватный ключ кошелька обычно подтверждает право распоряжаться средствами.

При этом он обычно не расшифровывает историю транзакций в публичном блокчейне.

Большая часть данных о транзакциях в Bitcoin и Ethereum видна ончейн, поскольку публичные блокчейны основаны на общей проверке данных.

Когда пользователь отправляет криптовалюту, транзакция передается в сеть, чтобы узлы могли ее проверить.

Кошелек пользователя подписывает транзакцию, подтверждая разрешение на ее выполнение.

Поэтому не следует считать перевод в блокчейне конфиденциальным только потому, что в нем используется криптография.

Криптография может подтверждать право собственности, но автоматически не скрывает все данные о транзакциях.

Шифрование с открытым ключом и адреса кошельков

Адрес кошелька связан с криптографией с открытым ключом, но обычно не является адресом для шифрования с открытым ключом.

Во многих блокчейнах адрес кошелька создается на основе открытого ключа или связанных с ним криптографических данных.

Адрес обычно используют для получения средств.

Открытый ключ используется для проверки подписей или в других криптографических операциях.

Пользователь может сообщить адрес кошелька, чтобы получить криптовалюту, но это не означает, что отправитель шифрует средства с помощью этого адреса.

Переводы в блокчейне обновляют публичный реестр, а не отправляют зашифрованный файл от одного человека другому.

Новичкам важно понимать это различие.

Отправить криптовалюту на адрес — не то же самое, что отправить зашифрованные данные на открытый ключ.

Адрес кошелька указывает, где в блокчейне могут быть учтены средства, а шифрование с открытым ключом защищает информацию, позволяя прочитать ее только владельцу приватного ключа.

Оба понятия связаны с криптографией на основе ключей, но выполняют разные функции.

Шифрование с открытым ключом и HTTPS

Шифрование с открытым ключом играет важную роль в работе HTTPS, который защищает сайты и сервисы, которыми пользователи криптовалют пользуются каждый день.

Когда пользователь открывает сайт кошелька, страницу документации, обозреватель блокчейна, аналитическую панель или портал кастодиального сервиса, соединение часто использует TLS.

В спецификации IETF TLS 1.3 определен современный протокол TLS, применяемый для защиты интернет-соединений.

Во время рукопожатия TLS использует методы с открытым ключом, чтобы помочь установить защищенные ключи сеанса.

После их установки фактические данные обычно защищаются симметричным шифрованием.

Это важно, поскольку пользователи криптовалют часто обращаются к системам, связанным с ценными активами, через браузеры и мобильные приложения.

Если соединение не защищено, злоумышленник может попытаться прочитать, изменить или перенаправить данные.

HTTPS не гарантирует честность криптопроекта.

Мошеннический сайт тоже может использовать HTTPS для собственного поддельного домена.

Перед подключением кошелька или загрузкой программного обеспечения необходимо проверить защищенность соединения и точное доменное имя.

Шифрование с открытым ключом и защита сид-фразы

Сид-фразы относятся к наиболее конфиденциальным видам данных в криптовалюте.

С помощью сид-фразы часто можно восстановить множество приватных ключей в кошельке.

При правильном использовании шифрование с открытым ключом может помочь защитить резервные копии сид-фраз, но не должно создавать ложное чувство безопасности.

Если кошелек шифрует локальную резервную копию, уровень защиты зависит от метода шифрования, сложности пароля, безопасности устройства и места хранения резервной копии.

Если пользователь загружает зашифрованную резервную копию в облачное хранилище, защитив ее слабым паролем, она все равно может оказаться под угрозой.

Если пользователь вводит сид-фразу на фишинговой странице, шифрование не поможет: секрет уже раскрыт.

Никогда не сообщайте сид-фразы, приватные ключи или слова восстановления сайтам и аккаунтам службы поддержки.

Шифрование с открытым ключом может защитить данные при хранении или передаче, но не секреты, которые пользователь сам раскрывает злоумышленникам.

Для крупных активов офлайн-резервные копии, аппаратные кошельки, мультиподпись и тщательно продуманный план восстановления могут быть надежнее, чем использование только зашифрованных файлов.

Шифрование — это инструмент, а не полноценный план хранения активов.

Шифрование с открытым ключом и зашифрованные сообщения

Зашифрованные сообщения могут быть полезны в криптоиндустрии: пользователям, командам, DAO, разработчикам и организациям часто требуется обмениваться конфиденциальной информацией.

Это могут быть инструкции по управлению казначейством, проекты предложений по управлению, сведения об уязвимостях, личные сообщения для координации, документы, подтверждающие личность, или операционные данные.

Шифрование с открытым ключом позволяет отправить сообщение, которое сможет прочитать только предполагаемый получатель.

Некоторые системы обмена сообщениями используют криптографию с открытым ключом для создания защищенных сеансов, а затем симметричное шифрование — для защиты содержимого сообщений.

Это похоже на гибридную модель, используемую во многих системах защищенной связи.

В криптосообществах зашифрованные сообщения особенно важны, поскольку злоумышленники часто отслеживают публичные каналы в поисках потенциальных жертв.

Однако не следует бездумно отправлять сид-фразы или приватные ключи даже в зашифрованном чате.

Даже зашифрованная переписка может стать небезопасной, если устройство взломано или аккаунт получателя захвачен.

Самое безопасное правило — вообще не отправлять приватные ключи и сид-фразы через обычные каналы обмена сообщениями.

Шифрование может снизить риск, но не исправляет небезопасные привычки при передаче секретов.

Шифрование с открытым ключом и децентрализованное хранение

В системах децентрализованного хранения можно шифровать пользовательские данные перед размещением в распределенных сетях.

Если данные хранятся публично или на множестве узлов, шифрование становится необходимым для обеспечения конфиденциальности.

Пользователь может зашифровать файл локально до загрузки, чтобы провайдеры хранения видели только шифротекст.

Затем пользователь может предоставить выбранным людям доступ к расшифровке с помощью методов на основе открытых ключей или зашифрованных ключей доступа.

Такая модель подходит для личных файлов, метаданных NFT, документов DAO, данных для идентификации, архивов исследований и записей приложений.

При этом пользователям необходимо понимать, кто контролирует ключ расшифровки.

Если пользователь потеряет этот ключ, зашифрованные данные могут навсегда стать нечитаемыми.

Если ключ утечет, любой, у кого есть шифротекст и ключ, сможет прочитать данные.

Децентрализованное хранение не означает автоматически, что данные хранятся конфиденциально.

Конфиденциальность зависит от шифрования, управления ключами, контроля доступа и безопасного проектирования приложений.

Шифрование с открытым ключом и приватные криптовалюты

В некоторых криптосистемах, ориентированных на конфиденциальность, применяются методы шифрования, позволяющие скрывать данные о транзакциях или ограничивать доступ к ним.

В зависимости от протокола такие системы могут использовать ключи просмотра, скрытые адреса, коммитменты, доказательства с нулевым разглашением и другие инструменты обеспечения конфиденциальности.

Шифрование с открытым ключом может использоваться для предоставления выбранным пользователям доступа к конфиденциальной информации о транзакциях.

Например, кошелек может позволять владельцу расшифровать отдельные сведения о транзакциях, тогда как посторонним будут видны только ограниченные публичные данные.

Конкретная архитектура зависит от протокола, поэтому не следует считать, что все системы конфиденциальности работают одинаково.

Одни системы скрывают суммы, другие — получателей или отправителей, а некоторые сочетают разные методы обеспечения конфиденциальности.

Конфиденциальность также может создавать сложности с соблюдением требований и удобством использования.

Перед применением инструментов конфиденциальности пользователям следует изучить местные правила и риски конкретного протокола.

Важно понимать, что шифрование помогает контролировать, кто может читать информацию, тогда как блокчейн по-прежнему может обеспечивать проверку по установленным правилам.

Баланс между конфиденциальностью и проверяемостью — одна из самых сложных задач в криптоиндустрии.

Шифрование с открытым ключом и смарт-контракты

Обычные данные в блокчейне, как правило, нельзя скрыть с помощью смарт-контрактов, поскольку публичные блокчейны предназначены для прозрачной проверки.

Если данные записаны непосредственно в публичный блокчейн, обычно их может прочитать любой желающий.

Шифрование с открытым ключом может помочь, когда смарт-контракты взаимодействуют с зашифрованными офчейн-данными или коммитментами шифротекста.

Например, пользователь может зашифровать конфиденциальные данные вне блокчейна, а в блокчейне сохранить только хеш, указатель или ссылку на зашифрованные данные.

Контракт может управлять правилами доступа, платежами, правами собственности или разрешениями, а сами конфиденциальные данные при этом останутся зашифрованными в другом месте.

В некоторых сложных архитектурах для уменьшения утечек информации используются пороговое шифрование, схемы commit-reveal или доказательства с нулевым разглашением.

Такие решения применяются в аукционах со скрытыми ставками, конфиденциальном голосовании, играх, системах идентификации и рынках конфиденциальных данных.

Однако шифрование в системах смарт-контрактов реализовать сложно: ключи, временные параметры и публичное выполнение операций могут привести к утечке данных.

Разработчикам не следует размещать секреты непосредственно в публичном хранилище смарт-контракта.

Любые данные в публичном блокчейне следует считать общедоступными, если протокол специально не разработан для их защиты.

Шифрование с открытым ключом и DAO

DAO могут использовать шифрование с открытым ключом для защиты конфиденциальной координации, не скрывая окончательные решения, записанные в блокчейне.

DAO может потребоваться закрытое обсуждение отчетов о безопасности, юридических документов, грантов, выплат сотрудникам, учетных данных для голосования или операций с казначейством.

Зашифрованная связь помогает ограничить доступ кругом утвержденных участников.

Зашифрованные файлы могут защищать конфиденциальные предложения до их публикации.

Шифрование с открытым ключом также позволяет передавать личную информацию множеству участников DAO без использования одного общего пароля.

Однако DAO должны тщательно управлять изменениями состава участников.

Если участник выходит из DAO, может потребоваться сменить ключи или изменить права доступа.

Если старые зашифрованные файлы уже были переданы этому участнику, DAO не сможет легко отозвать доступ к данным, которые он успел расшифровать.

Шифрование помогает контролировать доступ, но важны также управление и операционные процессы.

Из-за плохого управления ключами DAO может допустить утечку информации, даже используя надежную криптографию.

Шифрование с открытым ключом и API-ключи

Разработчики криптопродуктов часто используют API-ключи для доступа к сервисам узлов, аналитическим инструментам, средствам хранения активов, платежным системам и поставщикам данных.

API-ключи необходимо защищать: злоумышленники могут использовать их для доступа к сервисам, исчерпания лимитов или злоупотребления разрешениями.

Шифрование с открытым ключом может помочь защитить API-ключи при хранении, передаче между системами или предоставлении другим сторонам.

Например, команда разработчиков может зашифровать секреты перед сохранением в системе управления конфигурацией.

Перед отправкой конфиденциальных данных сервер может установить зашифрованное соединение с помощью методов с открытым ключом.

В некоторых инфраструктурных системах сертификаты и криптография с открытым ключом используются для аутентификации компьютеров и сервисов.

Это особенно важно для институциональных операций с криптовалютами, где внутренние системы могут обрабатывать сделки, хранение активов, соблюдение требований и расчеты.

Разработчикам не следует размещать API-ключи в публичных репозиториях, клиентском коде, снимках экрана, сообщениях в чатах или незашифрованных файлах.

Одного шифрования недостаточно: также необходимы ротация секретов, принцип минимальных привилегий, мониторинг и контроль доступа.

Утечка API-ключа может быть опасна, даже если приватные ключи кошелька остаются в безопасности.

Шифрование с открытым ключом и инфраструктура открытых ключей

Шифрование с открытым ключом связано с инфраструктурой открытых ключей (Public Key Infrastructure, PKI), но это не одно и то же.

Шифрование с открытым ключом — это криптографический метод, при котором данные шифруются открытым ключом, а расшифровываются приватным.

Инфраструктура открытых ключей — это система выдачи, управления, проверки и отзыва цифровых сертификатов, которые связывают открытые ключи с идентификаторами.

PKI важна, поскольку пользователям нужно знать, действительно ли открытый ключ принадлежит нужному сайту, серверу, компании или сервису.

Без проверки личности злоумышленник мог бы предъявить собственный открытый ключ и обманом заставить пользователей зашифровать данные для ненадлежащего получателя.

В криптоиндустрии PKI помогает защищать сайты, API, загрузки кошельков, порталы кастодиальных сервисов и корпоративные системы.

Шифрование с открытым ключом обеспечивает конфиденциальность, а PKI помогает управлять доверием к открытым ключам.

Защищенной системе могут понадобиться оба инструмента.

Например, HTTPS использует сертификаты для аутентификации сервера и методы с открытым ключом для установления защищенного соединения.

Такое сочетание защищает пользователей перед взаимодействием с кошельками и блокчейн-приложениями.

Гибридное шифрование

Гибридное шифрование сочетает шифрование с открытым ключом и симметричное шифрование.

Этот подход распространен, поскольку шифрование с открытым ключом обычно медленнее и менее эффективно при обработке больших объемов данных.

В гибридной системе отправитель создает случайный симметричный ключ для шифрования самих данных.

Затем отправитель шифрует данные этим симметричным ключом.

После этого симметричный ключ шифруется открытым ключом получателя.

Получатель использует приватный ключ, чтобы восстановить симметричный ключ.

Затем получатель расшифровывает данные с помощью симметричного ключа.

Так система сочетает удобство шифрования с открытым ключом и скорость симметричного шифрования.

Многие защищенные системы используют вариант этого подхода, поскольку он лучше масштабируется, чем шифрование всех данных непосредственно открытым ключом.

Для хранения и передачи больших файлов криптоприложениям обычно следует использовать гибридное шифрование, а не шифровать весь контент непосредственно открытым ключом.

Распространенные алгоритмы и методы обмена ключами

В системах шифрования с открытым ключом и связанных с ними системах обмена ключами могут применяться разные семейства алгоритмов.

RSA — одна из старейших и наиболее известных систем с открытым ключом.

Криптография на эллиптических кривых широко применяется для создания подписей и согласования ключей: она обеспечивает надежную защиту при меньшем размере ключей по сравнению с более старыми системами.

Диффи — Хеллман и его вариант на эллиптических кривых обычно применяются для согласования ключей, а не для непосредственного шифрования.

В современных системах для безопасного установления общих секретов могут использоваться механизмы инкапсуляции ключей, или KEM.

В объявлении NIST о стандартах постквантового шифрования указано, что стандарт FIPS 203 утверждает ML-KEM как основной стандарт для общего шифрования при переходе на постквантовые технологии.

Это важно, поскольку будущим системам понадобятся методы шифрования и установления ключей, устойчивые к атакам мощных квантовых компьютеров.

Разработчикам криптопродуктов следует использовать проверенные библиотеки и стандарты, а не создавать собственные схемы шифрования.

Самостоятельная разработка криптографии опасна: даже небольшая ошибка может полностью лишить систему защиты.

Шифрование с открытым ключом и квантовые вычисления

Квантовые вычисления представляют долгосрочную угрозу для криптографии с открытым ключом.

Мощные отказоустойчивые квантовые компьютеры могут взломать многие более старые системы с открытым ключом, основанные на RSA или криптографии на эллиптических кривых.

Проект NIST по постквантовой криптографии занимается разработкой стандартов для защиты электронной информации от будущих квантовых угроз.

В криптоиндустрии квантовые риски часто связывают с подписями кошельков, но также необходимо планировать защиту систем шифрования для кошельков, сайтов, сервисов хранения активов, API и зашифрованных резервных копий.

Постквантовое шифрование не означает, что пользователям понадобятся квантовые компьютеры.

Это означает, что обычные компьютеры будут использовать алгоритмы, разработанные для противодействия квантовым атакам.

ML-KEM — один из важных примеров постквантового механизма инкапсуляции ключей.

Со временем криптоинфраструктуре, возможно, потребуется перейти на постквантовые методы защищенной связи и обмена ключами.

Этот переход следует проводить тщательно, поскольку смена криптографических методов может повлиять на совместимость, производительность, кошельки, браузеры, аппаратные устройства и корпоративные системы.

Правильный подход — спокойно готовиться, а не поддаваться панике.

Шифрование с открытым ключом и конфиденциальность транзакций

Шифрование с открытым ключом не делает транзакции в блокчейне конфиденциальными автоматически.

Пользователь может подписать транзакцию приватным ключом, но в зависимости от блокчейна она все равно может раскрывать отправителя, получателя, сумму, токен, вызов контракта, временную метку и другие данные.

Многие публичные блокчейны изначально прозрачны, поскольку узлам необходимо проверять общее состояние сети.

Шифрование может защищать данные вне блокчейна или внутри специализированных протоколов конфиденциальности.

Оно не скрывает информацию, которую пользователь публично передает в прозрачный реестр.

Новички часто допускают такую ошибку.

Пользователи иногда считают, что все транзакции в криптовалюте зашифрованы, поскольку для работы с ней используются ключи.

На самом деле многие транзакции подписываются, но не шифруются.

Подпись подтверждает разрешение на выполнение операции, а шифрование скрывает ее содержимое.

Понимание этой разницы помогает принимать более взвешенные решения о конфиденциальности.

Шифрование с открытым ключом и управление ключами

Безопасность шифрования с открытым ключом зависит от того, насколько надежно организовано управление ключами.

Если приватный ключ украден, злоумышленник может расшифровать защищенные данные.

Если приватный ключ потерян, владелец может навсегда лишиться возможности расшифровать данные.

Если использован неверный открытый ключ, данные могут быть зашифрованы для злоумышленника или для ключа, которым никто не управляет.

Надежное управление ключами включает безопасную генерацию и хранение, резервное копирование, ротацию, контроль доступа и планирование отзыва.

Для пользователей это может означать хранение данных для восстановления кошелька офлайн и отказ от неизвестного программного обеспечения.

Для разработчиков это может означать использование аппаратных модулей безопасности, защищенных анклавов, проверенных библиотек и контролируемых процессов развертывания.

Для организаций это может означать формальные политики, процедуры согласования, разделение обязанностей, журналирование и план аварийного восстановления.

Шифрование — это не только математическая функция.

Это также операционная ответственность.

Преимущества шифрования с открытым ключом

Первое преимущество шифрования с открытым ключом — возможность защищенной связи без заранее согласованного общего секрета.

Отправитель может зашифровать данные для получателя с помощью открытого ключа последнего.

Второе преимущество — масштабируемый контроль доступа.

Одни и те же данные могут быть доступны разным получателям, если ключ данных зашифрован для каждого из их открытых ключей.

Третье преимущество — более безопасная связь через интернет.

Методы с открытым ключом помогают системам устанавливать зашифрованные сеансы в недоверенных сетях.

Четвертое преимущество — лучшая защита офчейн-данных, связанных с криптовалютами.

С помощью шифрования можно защитить резервные копии кошельков, личные сообщения, файлы DAO, пользовательские данные и секреты API.

Пятое преимущество — совместимость с системами цифровой идентификации и сертификатов.

Открытые ключи можно связывать с идентификаторами с помощью сертификатов или других систем доверия.

Шестое преимущество — поддержка приложений, сохраняющих конфиденциальность.

При тщательном проектировании зашифрованные данные могут взаимодействовать с публичными блокчейнами.

Риски и ограничения шифрования с открытым ключом

Первое ограничение — производительность.

При обработке больших объемов данных шифрование с открытым ключом обычно медленнее симметричного.

Второе ограничение — управление ключами.

Утеря приватного ключа может навсегда сделать зашифрованные данные нечитаемыми.

Третье ограничение — риск, связанный с идентификацией.

Если зашифровать данные для неверного открытого ключа, они могут попасть не тому человеку.

Четвертое ограничение — ложные предположения о конфиденциальности.

Обычные транзакции в публичных блокчейнах чаще подписываются, а не шифруются.

Пятое ограничение — риски реализации.

Ненадежные библиотеки, слабая случайность, устаревшие алгоритмы и неправильное заполнение могут создавать серьезные уязвимости.

Шестое ограничение — фишинг.

Шифрование не защитит пользователя, который передаст секреты поддельному сайту или подпишет вредоносную транзакцию.

Седьмое ограничение — квантовые риски.

По мере развития постквантовых стандартов может потребоваться заменить некоторые старые алгоритмы с открытым ключом.

Пользователям и разработчикам следует считать шифрование частью системы безопасности, а не полной защитой от любых угроз.

Рекомендации для пользователей

Никогда не сообщайте приватные ключи, сид-фразы или слова восстановления.

Помните, что адреса кошельков предназначены для получения средств и сами по себе не подтверждают, что сообщение зашифровано.

Не храните сид-фразы в облачных заметках, снимках экрана, черновиках электронных писем или незашифрованных файлах.

Загружайте кошельки только с официальных сайтов или из проверенных источников приложений.

Прежде чем доверять HTTPS или подключать кошелек, проверьте точное доменное имя сайта.

При необходимости используйте аппаратные кошельки или мультиподпись для значительных долгосрочных активов.

Внимательно читайте запросы кошелька: подписание и шифрование — разные действия.

Не считайте активность в публичном блокчейне конфиденциальной.

Используйте проверенные инструменты конфиденциальности, только предварительно изучив их риски и местные правила.

Обновляйте программное обеспечение кошелька: со временем инструменты шифрования и безопасности совершенствуются.

Рекомендации для разработчиков

Используйте хорошо проверенные криптографические библиотеки вместо самостоятельной разработки кода шифрования.

Для больших объемов данных применяйте гибридное шифрование, а не шифруйте все непосредственно методами с открытым ключом.

Разделяйте ключи для подписания, шифрования, API и администрирования.

Не размещайте секреты непосредственно в публичном хранилище смарт-контракта.

Используйте надежный генератор случайных чисел при создании ключей.

По возможности предусмотрите процессы ротации и восстановления ключей.

Прежде чем шифровать конфиденциальные данные для получателя, проверяйте его открытые ключи или сертификаты.

Документируйте, какие данные шифруются, какие подписываются и какие остаются публичными.

Следите за развитием постквантовых стандартов и проектируйте системы с возможностью адаптации криптографических алгоритмов.

Помните, что пользователи часто неверно понимают криптографию, поэтому интерфейсы должны четко объяснять разницу между подписанием и шифрованием.

Распространенные заблуждения о шифровании с открытым ключом

Одно из заблуждений состоит в том, что каждая криптовалютная транзакция зашифрована.

Большинство транзакций в публичных блокчейнах видны сети и подтверждаются подписями, а не скрываются с помощью шифрования.

Другое заблуждение — открытый ключ и адрес кошелька всегда совпадают.

Адрес кошелька часто создается на основе открытого ключа, но обычно не является самим открытым ключом целиком.

Еще одно заблуждение: делиться открытым ключом всегда безопасно.

Открытые ключи предназначены для передачи, но их излишнее раскрытие может иметь значение для конфиденциальности и долгосрочного планирования с учетом квантовых угроз.

Еще одно заблуждение состоит в том, что шифрование защищает от фишинга.

Шифрование не защитит пользователя, который сообщит сид-фразу поддельному сайту.

Еще одно заблуждение — надежное шифрование компенсирует слабый пароль.

Если для зашифрованной резервной копии используется слабый пароль, злоумышленники все равно могут его подобрать.

Еще одно заблуждение — шифрование с открытым ключом и цифровые подписи взаимозаменяемы.

В обоих случаях применяются пары ключей, но шифрование скрывает данные, а подписи подтверждают разрешение на действие или подлинность.

Часто задаваемые вопросы

Что означает шифрование с открытым ключом?

Шифрование с открытым ключом означает шифрование данных открытым ключом таким образом, чтобы расшифровать их мог только соответствующий приватный ключ.

Используется ли шифрование с открытым ключом в криптовалюте?

Да, криптография с открытым ключом широко используется в криптовалюте, но для обычных транзакций кошельков чаще применяются цифровые подписи, а не непосредственное шифрование.

Зашифрованы ли криптовалютные транзакции?

Большинство транзакций в публичных блокчейнах по умолчанию не зашифрованы, поскольку они должны быть видны участникам сети для проверки.

В чем разница между шифрованием и подписанием?

Шифрование скрывает данные от неавторизованных лиц, а подпись подтверждает, что данные или транзакция были одобрены владельцем приватного ключа.

Можно ли зашифровать данные открытым ключом криптокошелька?

В некоторых системах это может быть технически возможно, но ключи кошелька обычно предназначены для подписания транзакций. Поэтому используйте поддерживаемые инструменты шифрования, а не импровизируйте.

Открытый ключ и адрес кошелька — одно и то же?

Нет. Адрес кошелька обычно создается на основе данных открытого ключа, но не всегда совпадает с полным открытым ключом.

Можно ли расшифровать данные с помощью открытого ключа?

Нет. При шифровании с открытым ключом данные шифруются открытым ключом, а расшифровываются соответствующим приватным ключом.

Можно ли украсть криптовалюту с помощью открытого ключа?

При обычных текущих условиях одного открытого ключа недостаточно для кражи средств: для их расходования требуется соответствующий приватный ключ или действительный способ авторизации.

Почему современные системы используют гибридное шифрование?

Современные системы используют гибридное шифрование, потому что шифрование с открытым ключом удобно для обмена секретами, а симметричное шифрование быстрее защищает большие объемы данных.

Что такое ML-KEM?

ML-KEM — стандартизованный NIST постквантовый механизм инкапсуляции ключей, предназначенный для безопасного установления общих секретов с учетом будущих квантовых угроз.

Защитит ли шифрование сид-фразу, если ввести ее на фишинговом сайте?

Нет. Шифрование не защитит сид-фразу, если пользователь сам передал ее злоумышленнику или поддельному сайту.

Каков главный риск шифрования с открытым ключом?

К основным рискам относятся плохое управление ключами, использование неверного открытого ключа, ошибки реализации, фишинг и ложное предположение, что шифрование обеспечивает конфиденциальность там, где ее нет.

Заключение

Шифрование с открытым ключом — это базовый криптографический метод, который позволяет шифровать данные открытым ключом, а расшифровывать их — только соответствующим приватным ключом.

В криптоиндустрии оно соседствует с цифровыми подписями, адресами кошельков, инфраструктурой открытых ключей, TLS, зашифрованным хранением, инструментами конфиденциальности и безопасным проектированием приложений.

Главный вывод: шифрование с открытым ключом и подписание транзакций связаны, но это разные процессы.

Шифрование обеспечивает конфиденциальность, а подпись подтверждает разрешение на выполнение операции и подлинность.

Большинство транзакций в публичных блокчейнах подписываются и видны участникам сети, а не шифруются полностью.

Шифрование с открытым ключом по-прежнему необходимо, поскольку пользователям криптовалют нужны защищенные сайты, зашифрованные резервные копии, защищенные API, личные сообщения, офчейн-данные и безопасные каналы связи.

Надежность шифрования зависит от качества алгоритмов и реализации, правильной проверки открытых ключей и тщательного управления приватными ключами.

В будущем также потребуется переход на постквантовые технологии, поскольку старые системы с открытым ключом подвержены долгосрочным рискам, связанным с квантовыми вычислениями.

Проще всего понять шифрование с открытым ключом так: открытый ключ запирает данные, приватный — отпирает их, а защищенные криптосистемы должны понимать, когда следует шифровать данные, когда их подписывать и когда они остаются публичными.