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什么是加密钱包地址？新手指南！
创建钱包地址是与任何区块链网络交互的第一步。无论你是想存储加密货币、交易代币还是使用去中心化应用程序，拥有一个加密钱包对于解锁这些活动都至关重要。它是你通往数字世界的大门，你可以在其中安全地管理和交易你的数字资产。
如果你已经使用过加密钱包并拥有代币，那么你可能已经了解了常见的钱包做法，例如保护私钥和签署交易。这些操作对于确保只有你才能访问自己的资金以及区块链上的交易得到安全授权至关重要。了解这些原则对于自信地驾驭区块链生态系统不可或缺。
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今天本篇文章会从非技术角度详细解释什么是加密钱包地址以及加密钱包的运作方式。你会深入了解这项加密操作，这些操作使钱包地址具有独特的安全性并能够与区块链交互。
什么是加密钱包地址？
区块链账本的功能类似于银行的账簿，而钱包地址的功能类似于银行账号。虽然区块链技术（尤其是以太坊的虚拟机 (EVM)）允许执行除简单交易之外的更复杂的操作，例如运行去中心化应用程序，但在本文中，我们重点介绍其记账和交易方面。
继续类比，当你向某人借钱时，你会发给对方自己的银行账号。此标识符允许其他人向你发送资金，但不允许他们访问或提取你的账户。同样，你发送一个钱包地址也是用来接收加密货币的。这是一个公共字符串，允许其他人向你发送加密货币，但不允许访问钱包中存储的资金。
在以太坊网络中， 钱包地址是一个 42 字符的十六进制字符串（由字母和数字组成），始终以 “0x”开头。此地址是你在区块链数字世界中的身份。例如，如果有人想向你发送以太币 (ETH)，他们就需要你的钱包地址。
就像银行维护借方和贷方账本一样，区块链也会跟踪钱包地址及其相关交易。可以使用区块链浏览器访问这个公开可见的账本，该浏览器提供有关特定钱包地址的资产流向和流出的详细信息。
私钥
你可以使用个人识别符（例如签名、PIN 码或社会保险号）授权银行交易。这些识别符是你独有的，但任何获得这些识别符的人都可以控制你的帐户，因此确保你的银行凭证安全非常重要。
同样，加密钱包地址由私钥控制——另一个十六进制字符串，用作钱包的加密“密码”。如果有人获得你的私钥，他们就可以控制你钱包中的资金。因此，将你的私钥保密并保持离线状态至关重要 。
因此，钱包地址通常被称为公钥。它们被公开共享以接收资金，而私钥则被保密以授权交易。
钱包地址的主要功能
发送/接收加密货币：钱包地址最基本的功能是发送和接收加密货币。你可以在公共地址接收资金，并使用私钥签署交易。
- 数字身份：钱包地址是你在去中心化世界中的数字身份。它用于跨各种基于区块链的平台识别你的用户身份。购买 NFT 会将钱包地址标记为所有者，公众会跟踪你的链上活动。
- 访问 DApp 和智能合约：钱包地址还允许你与去中心化应用程序 (DApp) 和智能合约进行交互。当你将钱包连接到 DApp 时，你的钱包地址会识别你的帐户并促进与底层区块链的交互。
- 自有资产账本，公开验证：你的钱包地址拥有你持有的所有资产和交易的公开账本。大多数区块链都支持透明度和公开验证，因为任何人都可以在区块链浏览器上查找你的钱包，以查看其交易历史记录和余额。但是，除非与你的现实世界身份相关联，否则你的身份仍然是匿名的。
钱包地址的工作原理
在上一节中，我们强调了知道银行账号并不意味着可以访问其中的资金。访问和控制银行账户需要私人凭证（例如 PIN 或签名）来授权交易。然而，这提出了一个有趣的问题： 为什么有人不能只用账号来消费？
原因在于银行执行的规则。这些规则不仅由金融机构制定，还受到地区法律法规的保护。换句话说，人为因素（通过银行和法律体系）确保你的账户安全。
而另一方面，区块链是一个自主的、确定性的系统。它基于编程规则和数学上可解的操作运行，无需人工监督或强制执行任意法律。这些特征是其去中心化性质的基础。区块链不能依赖人工干预来确保交易安全；它们必须完全依赖加密原理。
简单来说，银行账户的运作基于监管法律和执法，而加密钱包则完全基于加密法律。这些加密过程为钱包地址提供了安全性，使其能够在没有中央权威的情况下运行。
本节将分解钱包背后的加密过程，解释它们为何安全以及它们如何在区块链生态系统中实现无需信任的交易。
公钥加密
密码学是一种使用代码和数学概念保护信息的方法。它涉及将信息转换为只有授权人员才能访问或理解的形式。这种混淆信息的过程也称为—加密。
密码学中的一个关键概念是公钥密码学 (PKC)或非对称密码学。系统使用一对密钥来加密和解密信息。这种方法对于包括以太坊在内的区块链至关重要，可以确保用户通信和交易的安全。使用 PKC，涉及两个密钥：
- 公钥：此密钥与他人共享，用于验证交易或加密信息。它充当你在区块链上的公共标识符。
- 私钥：此密钥是保密的，用于签署交易，证明你拥有或授权转移资金。它必须保持安全，因为它授予你对加密资产的控制权。
以太坊使用一种称为椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)的特定 PKC 算法生成这些密钥对 。虽然有许多不同的 PKC 算法，但以太坊依赖于 ECDSA，因为它允许用户 无权限交互，这意味着任何人都可以参与网络。使用通用的 PKC 算法可确保每个人都可以统一通信和交易。
这种加密系统的一个基本特征是，虽然私钥可以生成或派生公钥，但不可能进行反向操作——你无法从公钥派生私钥。此属性类似于传统银行的安全法，其中设置了某些保护措施来保护资产。
为了简化，我们可以将 PKC 算法想象成一个 邮箱。你的邮箱有一个上锁的腔室（类似于公钥），任何人都可以通过这个小缝隙将信件或资金投进邮箱，从而给你寄信。但是，只有你拥有打开邮箱并取回内容的钥匙（私钥）。
下一节将概述这些加密算法如何应用于以太坊的生态系统来保护账户和交易的安全。
以太坊如何生成地址
让我们更详细地解释生成以太坊地址的每个步骤，并强调每个部分的重要性。理解这些步骤涉及数学和密码学概念。
步骤 1：生成私钥
私钥是 1 到 2,256 之间的随机数。这是一个巨大的数字，使用 十六进制系统以 64 个字符表示（包括字母和数字）。以太坊依靠强随机性来确保私钥的安全。如果随机性较弱或可预测，攻击者可能会猜测或推导出某人的私钥，从而窃取相关资金。
为什么它很重要？
私钥是基础，因为它授予与以太坊地址相关的资金的所有权和控制权。
以太坊的安全性依赖于这样一个事实：由于密钥空间巨大（2^256 种可能性，或大约 10^77），从计算上来说猜测某人的私钥是不可行的。
私钥示例：0x9c1c77ab91d10d71012d61dcb7b12aef8d509a2d13ed7c54f1e347b89720dc40
此密钥是使用随机函数生成的。你可以使用它来存储 ETH，但由于它在本文中是公开的，因此任何人都可以认领此处发送的资产。
步骤2：导出公钥
以太坊（与比特币类似）使用椭圆曲线密码术 (ECC)，特别是 secp256k1 椭圆曲线，利用几何原理从私钥派生出公钥。ECC 在区块链中受到青睐，因为与 RSA 等其他方法相比，它以较小的密钥大小提供了高水平的安全性。
椭圆曲线点乘法：
公钥是通过对secp256k1曲线进行乘法运算得出的，从而得到曲线上一个代表公钥的新点。
ECDSA 算法中这种乘法的特殊之处在于它是 单向的，这意味着几乎不可能逆转这种乘法并最终得到私钥。这种困难来自数学中椭圆曲线上的离散对数问题，这是一个著名的数学问题（稍后会详细介绍）。
什么使得公钥-私钥牢不可破？
有人可能会尝试暴力破解 ECDSA 算法。如前所述，私钥是 1 - 2^256 之间的巨大数字；你可以对每个数字逐个应用相同的乘法，直到得到所述公钥。这个过程非常耗费资源，几乎令人难以理解。从以下角度来看：
如果你有一台每秒可以进行一万亿次猜测（10^12 次猜测/秒）的超级计算机，那么平均仍需要 2^256 /（10^12 次猜测/秒）= 10^65 秒。
这个数字比宇宙的年龄（大约 138 亿年（~10^17 秒））要长得多。即使使用地球上最快的计算机，也需要比宇宙年龄长数十亿倍的时间，才有合理的机会正确猜出一个私钥。
步骤 3：从公钥导出以太坊地址
以太坊地址不仅仅是公钥，而是使用加密哈希算法从公钥派生而来的。具体来说，以太坊使用 Keccak-256（SHA-3 的变体）对公钥进行哈希处理。哈希函数会创建一个 256 位（64 个十六进制字符）的字符串。
仅使用 Keccak-256 哈希的最后 20 个字节（40 个字符）来表示以太坊地址。此截断形成了标准的 40 个字符的以太坊地址。在每个地址前添加“0x”即可得到我们熟悉的 42 个字符的钱包地址。
Keccak-256 哈希确保以太坊地址均匀分布，并且对于每个公钥都是唯一的。 即使公钥发生微小变化，也会产生截然不同的地址（这要归功于加密哈希函数中的雪崩效应）。
它为什么重要？
以太坊地址是公开共享的标识符，允许其他人向你发送交易或代币。它不会直接暴露你的公钥或私钥，从而增加了额外的抽象层和安全性。
对公钥进行哈希处理可确保地址大小可管理，并且发生冲突的可能性（即两个用户具有相同地址）实际上为零。
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回顾关键概念和重要性
- 私钥生成：在此阶段通过随机性建立安全性。由于私钥的大小和安全的随机生成过程，私钥应该是不可能被猜到的。
- 椭圆曲线加密：公钥使用椭圆曲线点乘法导出，使系统高效安全，同时保持密钥大小易于管理。椭圆曲线加密的单向性可确保私钥保持秘密。
- 地址派生：以太坊地址通过 Keccak-256 哈希算法获得，确保唯一性、一致性和固定地址长度。仅使用哈希的最后 20 个字节，使地址大小足够小以供实际使用。
每一步都确保以太坊地址安全、高效，并能抵御常见的加密攻击。它们共同构成了以太坊账户体系和交易模型的支柱。
以太坊生态系统地址
以太坊生态系统的优势之一是你的以太坊钱包地址可在所有兼容以太坊虚拟机 (EVM) 的链上无缝使用。这种互操作性的存在是因为这些链使用相同的加密原理来签署和验证交易。
如果区块链在 EVM 上运行，它将使用椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)，该算法与以太坊使用的算法相同。由于所有兼容 EVM 的链都依赖于此共享算法，因此你可以在多个链上使用相同的地址，包括以太坊第 2 层网络（如 Arbitrum、Optimism 等）。
相同的地址，不是代币
需要注意的是，虽然你可以在这些网络上使用相同的钱包地址，但一条链上的余额和代币不会自动出现在另一条链上。例如，即使你使用相同的地址，在 Layer 2 链上持有代币也不会在以太坊主网上可见。代币余额记录在该特定网络的智能合约账本中。如果交易记录在第 2 层，则代币余额将仅在该第 2 层上可见，这同样适用于以太坊主网。
换句话说，虽然你的钱包地址在这些链上保持不变，但代币的可见性取决于哪个区块链的智能合约保存着你的交易记录。因此，如果你想在它们之间转移余额，你需要与特定的第 2 层网络进行交互或将资产桥接到以太坊的主网。
创建和使用钱包
设置加密钱包时，构建地址的所有复杂步骤（例如生成私钥和公钥）都由钱包应用自动处理。用户无需担心幕后的加密操作。相反，他们只需按照应用提供的步骤来创建和保护钱包即可。以下是该过程的工作原理：
选择钱包
首先，确定你需要热钱包（连接到互联网，如 MetaMask）还是冷钱包（离线且更安全，如 Ledger）。热钱包更适合频繁交易，而冷钱包由于离线使用，因此可以更好地防止黑客攻击。根据你的需求选择值得信赖的钱包提供商。
设置钱包
选择钱包后，下载应用程序或设置硬件设备并按照说明操作。关键步骤是保护你的种子短语，这是一系列 12 或 24 个随机单词，可作为钱包的备份。保护此短语后，钱包应用程序会自动生成你的私钥、公钥和钱包地址。
离线设置以提高安全性
如果可能的话，离线生成钱包的私钥（使用冷钱包）可以提高安全性。由于冷钱包不连接互联网，因此可以减少受到黑客或恶意软件等潜在在线威胁的风险。
开始使用你的钱包
设置好钱包后，你就可以购买、发送或接收加密货币。你将使用钱包地址接收资金，并使用私钥签署交易，以便向他人消费或发送加密货币。
按照这些步骤，你的钱包就可以安全地存储和管理你的数字资产。
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量子计算对区块链技术构成威胁吗？
在之前讨论密码学时，我们讨论了离散对数问题，这使得像 ECDSA 这样的椭圆密码学几乎不可能被逆转。
由于椭圆曲线数字签名算法，量子计算机对区块链构成了潜在威胁。我们讨论了即使是最好的现代计算机也需要花费大量时间来通过暴力破解公钥中的私钥来破解 ECDSA 加密。这是因为可能的密钥组合数量巨大（约 2^256），而传统计算机需要单独尝试。
然而，量子计算机的运作方式却截然不同。虽然传统超级计算机会按顺序尝试所有可能的组合，但量子计算机可以利用量子力学原理同时对非常大的数据集执行某些计算。
这种能力被称为量子并行性，它使量子计算机能够更快地解决问题。特别是，Shor 算法可以有效地解决椭圆曲线离散对数问题，而这正是 ECDSA 的基础。这项创新使量子计算机能够比传统计算机更快地从公钥逆向工程私钥。
以太坊社区的讨论
为了应对量子计算机带来的威胁，以太坊社区一直在讨论用更安全、更抗量子的替代算法取代 ECDSA 签名算法。一个建议的解决方案是使用基于格的加密技术。
尽管 ECDSA 使用椭圆曲线，本质上是二维数学对象，但基于格的加密技术增加了更多维度。在椭圆曲线加密技术中，可能的密钥组合数量有限但非常大，到目前为止足以确保安全性。然而，量子计算机可以大大减少破解这些组合所需的时间。
有了基于格，我们可以添加 2、3 甚至更多维度，从而成倍增加数学问题的复杂性。增加的复杂性使量子计算机破解加密变得更加困难。虽然椭圆曲线将组合数量限制在一个非常大但有限的空间内，但格通过增加更多维度成倍扩大了该空间，从而创建了一种抗量子加密方法。
什么是加密钱包地址：结束语
本文旨在深入探讨加密钱包的工作原理，探索它们如何成为区块链交互的基石。虽然我们谈到了一些有关密码学和区块链架构的技术概念，但我希望理解这些关键原则能让你更好地理解加密钱包背后技术的复杂性和稳健性。
对于任何想要充分了解区块链技术及其潜力的人来说，掌握这些基本要素都至关重要。有了这些知识，你就可以自信地进入这个领域，在将区块链融入你的财务生活或探索其更广泛的应用时做出明智的决定。
随着区块链的不断发展，这些核心概念将继续成为我们与分散系统互动的核心，帮助塑造金融及其他领域的未来。
