کلید عمومی و کلید خصوصی چیست؟ آشنایی با مفهوم رمزنگاری در دنیای کریپتوکارنسی

در دنیای مالی و تراکنش‌های پولی همیشه دو طرف فرستنده و گیرنده وجود دارد. مثلا فرض کنید می‌خواهید چکی صادر کنید در وجه یک فروشنده ماشین. در ابتدا مبلغ را تعیین می‌کنید، شماره حساب فروشنده را می‌نویسید و در آخر چک را امضا می‌کنید. در دنیای ارزهای دیجیتال هم به همین صورت است و شما به آدرس و امضایی برای تراکنش نیاز دارید.

کلید خصوصی و کلید عمومی چیست و چه کاربردی در رمزنگاری ارزهای دیجیتال دارد؟ چرا باید تفاوت این دو را بدانیم؟ در این مقاله گرد هم آمده‌ایم تا به این سؤالات جواب دهیم تا خوانندگان این مقاله یک قدم دیگر به حرفه‌ای شدن در دنیای کریپتوکارنسی نزدیک شوند.

اگر به کریپتوکارنسی (cryptocurrency) علاقه‌مند هستید پیشنهاد می‌کنم این مقاله از بلاگ پول نو را با دقت بخوانید.

شاید بهتر باشد اطلاعات بیشتری راجع به بلاک چین و داستان آن بدانید: بلاک چین چیست به زبان ساده.

رمزنگاری چیست؟

پروسه رمزنگاری داستان مفصلی دارد که جای آن در این مقاله نیست ولی برای دانستن مفهوم کلید عمومی و کلید خصوصی لازم است اندکی از رمزنگاری بدانیم. شاید فکر کنید رمزنگاری پدیده‌ای متاخر است ولی چنین نیست! از دوران باستان پادشاهان برای فرستادن پیام‌های مهم و حیاتی به سرزمین‌های دوردست یا شرح استراتژی‌های جنگ از رمزنگاری استفاده می‌کردند. بسیاری از این پیام‌های رمزنگاری شده همچنان سر به مهر است و اطلاعی از محتوای آن‌ها نداریم!

پس از آن نیز در جنگ جهانی دوم به بعد از رمزنگاری به شیوه‌ای دیگر استفاده شد. آلمان نازی از دستگاهی به نام انیگما Enigma machine برای رمزگذاری پیام‌ها استفاده می‌کرد که با شکسته شدن رمز آن به دست متفقین، تاثیر مهمی روی نتیجه جنگ ایجاد شد.

به این دستگاه‌ها Bombe machines می‌گفتند و با آن رمز پیام‌های کدگذاری شده را می‌شکستند. اینجا انگلستان است؛ یکی از اتاق‌های رمزگشایی. شکستن رمزها اکثرا به دست زنان انجام می‌شد.

در دنیای ارزهای دیجیتال رمزنگاری برای حفظ امنیت داده‌ها و دارایی‌ها انجام می‌شود و به طور کلی به دو دسته رمزنگاری متقارن و نامتقارن تقسیم می‌شود.

رمزنگاری متقارن

پسورد یا کلیدی یکسان برای هر دو طرف تراکنش وجود دارد که با آن رمز نگاری و رمزگشایی صورت می‌گیرد.

رمزنگاری نامتقارن

دو کلید متفاوت برای دو طرف تراکنش وجود دارد ولی این دو کلید به هم مرتبط‌اند.

برای رمزنگاری، عبارات و داده‌ها به صورتی دیگر درمی‌آیند که در نگاه اول امکان تشخیص آن وجود ندارد و فقط با گشودن آن رمز است که می‌توانیم به محتوای پیام دسترسی پیدا کنیم. مثلا فرض کنید یک پیام متنی ساده به نام «Cool» دریافت می کنیم و آن را با یک کلید رمزگذاری می‌کنیم، مثل «323vjhqwhdj». پیام ما “Cool” با این کلید رمزگذاری شده است، و اکنون “X5xJCSycg14=” را می‌خواند که به نظر می‌رسد داده‌ای تصادفی و بی‌معنی است. با این حال، می‌توانیم «Cool» را با رمزگشایی آن با همان کلید بازیابی کنیم.

کلیدهای خصوصی و عمومی هم به همین ترتیب ساخته می‌شوند و اطلاعات دارایی‌های ما را حفظ می‌کنند.

کلید خصوصی چیست؟

کلید خصوصی یا Private Key امضایی است شامل کاراکترهای حروف و رقم که به شما اجازه می‌دهد ارز دیجیتال خود را خرج کنید. کلید خصوصی شما نوعی رمزنگاری است و امنیت دارایی شما را تضمین می‌کند. بهترین کیف پول‌های ارز دیجیتال نرم‌افزارهایی هستند که این کلید خصوصی را در اختیار شما می‌گذارند و شما می‌توانید با استفاده از آن‌ها ارز دیجیتال را در شبکه بلاک چین خرج کنید.

بلاک چین‌ها از انواع مختلفی از رمزنگاری استفاده می‌کنند. هدف اصلی استفاده از کلیدهای خصوصی و عمومی این است که ثابت کند معامله‌ را مالک ارز خریداری شده انجام داده است. وقتی شما صاحب تعداد معینی ارز دیجیتال هستید، چیزی که در واقع مالک آن هستید یک کلید خصوصی است.

با کلید خصوصی که به شما داده می‌شود، حق خواهید داشت رمز ارز مربوط به آن را خرج کنید. کارکرد کلید خصوصی مانند کلید ورود به خانه، مغازه، محل کار یا هر مکان دیگری در حریم خصوصی شماست و وظیفه شماست که آن را از دسترسی غیرمجاز دور نگه دارید.

به هر کلید خصوصی ممکن است یک یا چند کلید عمومی اختصاص داده شود. همه چیز به موقعیت بستگی دارد. به خاطر داشته باشید که امکان بازیابی کلید عمومی از کلید خصوصی در صورت گم شدن وجود دارد. در ادامه رابطه این دو نوع کلید را بهتر درک خواهیم کرد.

کلید عمومی چیست؟

کلید عمومی یا Public Key از الگوریتم‌های رمزگذاری نامتقارن استفاده می‌کند. از کلیدهای عمومی برای تبدیل پیام به فرمت غیرقابل خواندن استفاده می‌شود. رمزگشایی آن با استفاده از یک کلید خصوصی متفاوت اما مطابق با آن انجام می‌شود. کلیدهای عمومی و خصوصی برای فعال کردن ارتباط امن جفت شده‌اند. کلیدهای عمومی از روی کلیدهای خصوصی استخراج می‌شوند.

کلید عمومی می‌تواند پیام‌ها را رمزگذاری کند و به افراد دیگر ارسال شود تا آن‌ها پیام را با استفاده از کلید عمومی شما رمزگذاری کنند و سپس شما با استفاده از کلید خصوصی خود، رمز را باز کنید.

پس کلید عمومی مانند همان شماره حسابی است که روی چک نوشته می‌شود و می‌تواند در معرض دید بقیه قرار بگیرد. ولی کلید خصوصی که راهی برای رمزگشایی است باید محفوظ بماند.

برای اینکه از نحوه رمزنگاری کلید عمومی بیشتر سر در بیاورید ویکی پدیای کلید عمومی را بخوانید.

کلید خصوصی و کلید عمومی در ارزهای دیجیتال چه کاربردی دارند؟

کلیدهای عمومی و خصوصی اجزای یکپارچه و جدایی ناپذیر ارزهای دیجیتال هستند که در شبکه‌های بلاک چین ساخته شده‌اند. این دو خود بخشی از یک حوزه بزرگ‌تر رمزنگاری به نام رمزنگاری نامتقارن هستند که پیش‌تر به آن اشاره کردیم.

وقتی شخصی برای شما ارز دیجیتالی را از طریق شبکه بلاک چین ارسال می‌کند، در واقع آن‌ها را به نسخه هش شده کلید خصوصی شما ارسال می‌کند. این کلید عمومی است. نوع دیگر، کلید خصوصی، باید از بقیه پنهان باشد. نکته بسیار مهم برای درک بهتر رابطه بین آن‌ها این است که از کلید خصوصی برای استخراج کلید عمومی استفاده می‌شود.

کلید خصوصی طولانی‌تر از کلید عمومی است و برای تولید امضا برای هر تراکنش بلاک چین ارسال شده توسط کاربر استفاده می‌شود. هدف از امضا تایید ایجاد معامله توسط صاحب دارایی و عدم امکان دستکاری آن پس از ایجاد است.

به‌عبارت ساده، شما از یک کلید خصوصی برای امضای ارزهای دیجیتال خود در حین ارسال آن‌ها به دیگران استفاده می‌کنید. همانطور که گفتیم برای استخراج کلید عمومی از کلید خصوصی استفاده می‌شود. کلید عمومی، همراه با اطلاعات شبکه و یک چک لیست، با یک تابع هش تبدیل می‌شود تا آدرسی برای دیگران قابل مشاهده باشد. شما برای دریافت ارز دیجیتال این آدرس را در اختیار دیگران قرار می‌دهید.

اگر می‌خواهید در این باره بیشتر بدانید به ویکی پدیای امضای دیجیتال سر بزنید.

انجام تراکنش‌ها در بستر بلاک چین با کلید خصوصی و کلید عمومی

تصور کنید دو کیف پول داریم. یکی کیف پول رایج برای نگهداری اسکناس‌های رایج مانند دلار و دیگری کیف پول سخت افزاری ارز دیجیتال. ما از کیف پول دوم برای ذخیره و خرید بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال استفاده می‌کنیم.

اسکناس‌ها را در یک کیف پول معمولی قرار می‌دهیم. اگر آن را گم کنید، یابنده می‌تواند پول شما را خرج کند. وضعیت در بلاک چین و موضوع ارزهای دیجیتال متفاوت است. آنچه در کیف پول‌های سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری از آن‌ها نگهداری می‌کنید، خود ارزهای دیجیتال نیستند، آن‌ها ابزاری برای ذخیره و مدیریت کلیدهای خصوصی هستند.

کلیدهای خصوصی و عمومی با هم کار می‌کنند. با یک کلید خصوصی می‌توانید امضای دیجیتال خود را روی هر بلاک چین در معاملات قرار دهید. حالا با کلید عمومی تایید می‌کنید که کلید خصوصی شما همانی است که پیام (تراکنش) را امضا کرده است. با این کار شبکه بلاک چین مطمئن خواهد شد که شما تراکنش را ایجاد کرده‌اید و هیچ کس دیگری سعی در جعل هویت شما برای ایجاد تراکنش نداشته است.

همان طور که گفتیم، کیف پول ارز دیجیتال فقط کلید خصوصی را در خود جای می‌دهد. اگر کسی می‌خواهد برای شما پول بفرستد، تنها کاری که باید انجام دهید این است که به کیف پول بروید و به کلید خصوصی دسترسی پیدا کنید تا بتوانید از ارزهای ارسال شده استفاده کنید. سپس پیامی برای ارسال تعداد مشخصی از واحدهای بیت کوین، اتریوم و… امضا و آن را به بلاک چین ارسال کنید.

تفاوت کلید خصوصی و کلید عمومی

بگذارید با یک مثال بسیار ساده این موضوع را به‌صورت کامل خدمت شما توضیح دهم. فرض کنید که به یک بانک مراجعه کرده‌اید و در این بانک یک حساب بازکرده‌اید. روی کارت بانکی شما یک عدد به‌عنوان شماره حساب قرار خواهد گرفت. این شماره همان کلید عمومی است که تا اینجا درباره‌اش صحبت می‌کردیم. یعنی اگر شما قصد دارید تا از فرد دیگری مقداری ارز دیجیتال دریافت کنید باید اول از همه کلید عمومی خودتان را در اختیار آن فرد قرار دهید تا از طریق کلید عمومی برایتان ارز دیجیتال بفرستد.

با همان مثال قبلی اگر بخواهیم کلید خصوصی را توضیح دهیم، باید بگوییم که رمز کارت شما همان کلید خصوصی است. یعنی شما برای اینکه بتوانید از رمز ارزهایی که از طریق آدرس عمومی برای شما ارسال می‌شود را استفاده کنید باید به کلید خصوصی خود دسترسی داشته باشید. در حقیقت همانطور که اگر کسی به رمز کارت شما دسترسی داشته باشد می‌تواند به پول‌های شما دسترسی داشته باشد، اگر هم کسی به کلید خصوصی شما دسترسی داشته باشد می‌تواند به تمامی ارزهای دیجیتال شما دسترسی داشته باشد و از آنها استفاده کند.

نسخه پشتیبان چیست؟

حالا تکلیف نسخه پشتیبان چه می‌شود؟ عبارات امنیتی (Seed phrase) عباراتی هستند که به شما امکان بازگردانی کلید خصوصی‌تان را می‌دهند. برای همین است که باید از آن مواظبت کنید و در جایی نگه دارید که بتوانید در صورت گم کردن رمز عبور کیف پول خود از آن استفاده کنید.

بسته به نحوه عملکرد، از دست دادن یک کیف پول سخت افزاری یا حذف یک برنامه کیف پول نرم افزاری با از دست دادن یک دارایی در صورتی که از محتویات، کلید خصوصی نسخه پشتیبان تهیه کرده باشید، یکسان نیست. تمام دارایی‌های شما و دیگران در بلاک چین ثبت شده است و تا زمانی که بتوانید کلید خصوصی را به هر طریقی بازیابی کنید، ارزهای دیجیتال شما ایمن هستند. تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک کیف پول فیزیکی یا نرم‌افزار جدید بسازید و پس از انتقال کلیدهای خصوصی به آن، مدیریت مجدد دارایی‌های خود را آغاز کنید.

سخن آخر با خوانندگان مقاله

داستان رمزنگاری، تاریخچه جالب آن و رمزنگاری خلاقانه بیت کوین داستانی طولانی است ولی ما این داستان را برای شما روایت خواهیم کرد. این مقاله فقط یک مقدمه برای این داستان بود.

شما می‌توانید از بخش پایینی مقالات نظرات خودتان را برای ما ارسال کنید. ما همین جا هستیم تا اگر نکته‌ای در مقاله از قلم افتاده بود شما آن را به ما گوشزد کنید تا مقاله‌ای کامل‌تر داشته باشیم. در آخرین جمله هم آرزو می‌کنم که این مقاله بتواند به شما کمک کند.