الدرس رقم 1

加密貨幣錢包的髮展與數字簽名框架

本章將介紹:1.加密貨幣錢包的髮展過程;2.從中心化和到去中心化焦點的轉換邏輯;3.通過數學公式對簽名交易過程進行拆分介紹;4.單簽名錢包介紹;5. EOA項目的優劣勢分析。

加密貨幣錢包是區塊鏈時代管理數字資産的重要工具,經歷了重要的演進階段,反映了安全性、用戶所有權和功能的進步。本文探討了加密貨幣錢包開髮的主要階段、麵臨的挑戰、創新和優化解決方案,這些因素塑造著加密貨幣錢包領域的髮展。

加密貨幣錢包的髮展:

2009 年,區塊鏈出現之後,區塊鏈錢包隨之推出併進入初期髮展期,隨後,隨著以太坊的興起,加密貨幣錢包數量超過5000萬,導緻智能合約錢包大量涌現,交易活動急劇增加,DeFi 流動性挖礦風靡一時。顯然,加密貨幣錢包已經進入快速擴張期。

2021 年後,隨著區塊鏈生態繫統的大規模擴張以及 NFT、DAO、Layer 2 dapp和許多公鏈的繁榮,用戶對錢包的需求不僅僅局限於存儲、交易和跨鏈資産,而是更多地關註安全性、交互功能的多樣性和用戶的控製體驗(更傾曏於將錢包視爲多鏈、多資産管理平颱)。根據 coinweb.com 的估計,截至2022年8月,全球加密貨幣錢包總數爲 8402 萬個。

總的來説,加密貨幣錢包的髮展可以分爲四個階段:


圖1:加密貨幣錢包髮展階段

當前,各種加密貨幣錢包可以根據用戶是否持有自己的私鑰分爲中心化錢包和去中心化錢包。在很長一段時間內,用戶傾曏於選擇中心化錢包(托管錢包),尤其是 Coinbase、Binance、OKX、Gate、YouHolder 。

其原因在於:

  • 密鑰管理簡單
  • 更高的錢包可用性
  • 交易高效,可以實時進行
  • 不需要助記詞,忘記密碼時可找回

然而,FTX 和 Celsius 事件使行業重新認識到,“不掌握鑰匙,就不是你的幣。”安全性和可控性已經成爲錢包産品更受關註的方麵。在 FTX 事件曝光後很短的時間內,Safe 凈流入超過 8 億美元,Ledger 的銷售額在短時間內創下多個歷史新高,Trezor 的銷售額飆升了 300%。ZenGo 在一夜之間實現了三位數的增長,存款達到了歷史新高。開髮人員開始紛紛將註意力轉曏更爲安全的非托管錢包技術。此外,行業中的中心化錢包項目也麵臨技術轉型,以迎合市場需求。

數字簽名框架:

區塊鏈交易的數字簽名概況:

數字簽名對於區塊鏈交易至關重要,用戶使用私鑰對消息(如轉賬請求)進行簽名。該過程涉及通過哈希算法生成該消息的哈希碼,併通過密碼算法使用私鑰對哈希碼進行簽名,然後通過相應的公鑰在鏈上進行驗證。

簽名算法可以錶示爲:

Sig = Alg Sig(Alg Hash(K), Pri Key)

  • Pri Key 是簽名私鑰
  • K 是交易信息
  • Alg Hash 是哈希函數
  • Alg Sig 是簽名算法
  • Sig 是生成的簽名

由於嵌套了函數調用併使用了簡寫符號,該公式對您而言可能略顯混亂。我們將對其進行拆分解釋:

1.對交易信息進行哈希處理:
首先,使用哈希算法 Alg Hash 對交易信息 K 進行哈希處理。

哈希是將數據轉換爲固定大小的字符串的過程,通常是數字和字母序列。

公式:H = Alg Hash(K),其中 H 爲交易信息的哈希值。

2.對哈希進行簽名:
接下來,使用私鑰 Pri Key 與簽名算法 Alg Sig 對哈希 H 進行簽名。

簽名是生成唯一字符串的過程,可以驗證數據的真實性。

公式:Sig = Alg Sig(H, Pri Key),其中 Sig 爲數字簽名。

因此,整個過程可以拆分爲以上兩個步驟。公式可以更詳細地錶達如下:

H = Alg Hash(K)
Sig = Alg Sig(H, Pri Key)

拆分後,此過程簡化爲兩個獨立的步驟,對於不熟悉加密過程的人來説應該更容易理解。

顯然,根據公式,私鑰和公鑰如何交互對於去中心化錢包功能的實現至關重要,數字簽名技術是連接它們的主線,也啟髮了錢包髮展和改進的方式。

單簽名(EOA錢包):

  • 示例:外部擁有賬戶(EOA)錢包,如Metamask,Bitkeep,Phantom,Rabby,Rainbow, Trust Wallet, Math Wallet, Backpack, MyEtherWallet
    Cipher, Trezor, Ledger, Exodus

  • 優點與缺點:單簽名錢包簡單直接,但缺乏社交恢覆、批量交易和一鍵跟單等高級操作。此外,它通常存在單點故障,如助記詞丟失。

更具體地説:

單簽名隻需要一對公鑰和私鑰,就可以完成對應地址之間的數字貨幣交易。換句話説,單簽名不負責多重簽名確認和耗時的鏈上計算。因此,gas 費用相對較低。此外,以上提到的大多數 EOA 錢包都支持場外交易。


圖2:EOA 錢包如何控製餘額

單簽名錢包的局限性在於: 1.隻進行單簽名交易;2.高度依賴單簽名私鑰,安全性不足;3.麵對網絡攻擊時容易成爲單點攻擊目標;4.簽名模式無法滿足商業客戶的需求。

小結:

針對單簽名的一繫列痛點以及企業和個人需要多人共衕管理賬戶的需求,錢包開髮人員調整了簽名的底層繫統邏輯,引入了多重簽名、多方計算錢包技術。

إخلاء المسؤولية
* ينطوي الاستثمار في العملات الرقمية على مخاطر كبيرة. فيرجى المتابعة بحذر. ولا تهدف الدورة التدريبية إلى تقديم المشورة الاستثمارية.
* تم إنشاء الدورة التدريبية من قبل المؤلف الذي انضم إلى مركز التعلّم في Gate. ويُرجى العلم أنّ أي رأي يشاركه المؤلف لا يمثّل مركز التعلّم في Gate.
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الدرس رقم 1

加密貨幣錢包的髮展與數字簽名框架

本章將介紹:1.加密貨幣錢包的髮展過程;2.從中心化和到去中心化焦點的轉換邏輯;3.通過數學公式對簽名交易過程進行拆分介紹;4.單簽名錢包介紹;5. EOA項目的優劣勢分析。

加密貨幣錢包是區塊鏈時代管理數字資産的重要工具,經歷了重要的演進階段,反映了安全性、用戶所有權和功能的進步。本文探討了加密貨幣錢包開髮的主要階段、麵臨的挑戰、創新和優化解決方案,這些因素塑造著加密貨幣錢包領域的髮展。

加密貨幣錢包的髮展:

2009 年,區塊鏈出現之後,區塊鏈錢包隨之推出併進入初期髮展期,隨後,隨著以太坊的興起,加密貨幣錢包數量超過5000萬,導緻智能合約錢包大量涌現,交易活動急劇增加,DeFi 流動性挖礦風靡一時。顯然,加密貨幣錢包已經進入快速擴張期。

2021 年後,隨著區塊鏈生態繫統的大規模擴張以及 NFT、DAO、Layer 2 dapp和許多公鏈的繁榮,用戶對錢包的需求不僅僅局限於存儲、交易和跨鏈資産,而是更多地關註安全性、交互功能的多樣性和用戶的控製體驗(更傾曏於將錢包視爲多鏈、多資産管理平颱)。根據 coinweb.com 的估計,截至2022年8月,全球加密貨幣錢包總數爲 8402 萬個。

總的來説,加密貨幣錢包的髮展可以分爲四個階段:


圖1:加密貨幣錢包髮展階段

當前,各種加密貨幣錢包可以根據用戶是否持有自己的私鑰分爲中心化錢包和去中心化錢包。在很長一段時間內,用戶傾曏於選擇中心化錢包(托管錢包),尤其是 Coinbase、Binance、OKX、Gate、YouHolder 。

其原因在於:

  • 密鑰管理簡單
  • 更高的錢包可用性
  • 交易高效,可以實時進行
  • 不需要助記詞,忘記密碼時可找回

然而,FTX 和 Celsius 事件使行業重新認識到,“不掌握鑰匙,就不是你的幣。”安全性和可控性已經成爲錢包産品更受關註的方麵。在 FTX 事件曝光後很短的時間內,Safe 凈流入超過 8 億美元,Ledger 的銷售額在短時間內創下多個歷史新高,Trezor 的銷售額飆升了 300%。ZenGo 在一夜之間實現了三位數的增長,存款達到了歷史新高。開髮人員開始紛紛將註意力轉曏更爲安全的非托管錢包技術。此外,行業中的中心化錢包項目也麵臨技術轉型,以迎合市場需求。

數字簽名框架:

區塊鏈交易的數字簽名概況:

數字簽名對於區塊鏈交易至關重要,用戶使用私鑰對消息(如轉賬請求)進行簽名。該過程涉及通過哈希算法生成該消息的哈希碼,併通過密碼算法使用私鑰對哈希碼進行簽名,然後通過相應的公鑰在鏈上進行驗證。

簽名算法可以錶示爲:

Sig = Alg Sig(Alg Hash(K), Pri Key)

  • Pri Key 是簽名私鑰
  • K 是交易信息
  • Alg Hash 是哈希函數
  • Alg Sig 是簽名算法
  • Sig 是生成的簽名

由於嵌套了函數調用併使用了簡寫符號,該公式對您而言可能略顯混亂。我們將對其進行拆分解釋:

1.對交易信息進行哈希處理:
首先,使用哈希算法 Alg Hash 對交易信息 K 進行哈希處理。

哈希是將數據轉換爲固定大小的字符串的過程,通常是數字和字母序列。

公式:H = Alg Hash(K),其中 H 爲交易信息的哈希值。

2.對哈希進行簽名:
接下來,使用私鑰 Pri Key 與簽名算法 Alg Sig 對哈希 H 進行簽名。

簽名是生成唯一字符串的過程,可以驗證數據的真實性。

公式:Sig = Alg Sig(H, Pri Key),其中 Sig 爲數字簽名。

因此,整個過程可以拆分爲以上兩個步驟。公式可以更詳細地錶達如下:

H = Alg Hash(K)
Sig = Alg Sig(H, Pri Key)

拆分後,此過程簡化爲兩個獨立的步驟,對於不熟悉加密過程的人來説應該更容易理解。

顯然,根據公式,私鑰和公鑰如何交互對於去中心化錢包功能的實現至關重要,數字簽名技術是連接它們的主線,也啟髮了錢包髮展和改進的方式。

單簽名(EOA錢包):

  • 示例:外部擁有賬戶(EOA)錢包,如Metamask,Bitkeep,Phantom,Rabby,Rainbow, Trust Wallet, Math Wallet, Backpack, MyEtherWallet
    Cipher, Trezor, Ledger, Exodus

  • 優點與缺點:單簽名錢包簡單直接,但缺乏社交恢覆、批量交易和一鍵跟單等高級操作。此外,它通常存在單點故障,如助記詞丟失。

更具體地説:

單簽名隻需要一對公鑰和私鑰,就可以完成對應地址之間的數字貨幣交易。換句話説,單簽名不負責多重簽名確認和耗時的鏈上計算。因此,gas 費用相對較低。此外,以上提到的大多數 EOA 錢包都支持場外交易。


圖2:EOA 錢包如何控製餘額

單簽名錢包的局限性在於: 1.隻進行單簽名交易;2.高度依賴單簽名私鑰,安全性不足;3.麵對網絡攻擊時容易成爲單點攻擊目標;4.簽名模式無法滿足商業客戶的需求。

小結:

針對單簽名的一繫列痛點以及企業和個人需要多人共衕管理賬戶的需求,錢包開髮人員調整了簽名的底層繫統邏輯,引入了多重簽名、多方計算錢包技術。

إخلاء المسؤولية
* ينطوي الاستثمار في العملات الرقمية على مخاطر كبيرة. فيرجى المتابعة بحذر. ولا تهدف الدورة التدريبية إلى تقديم المشورة الاستثمارية.
* تم إنشاء الدورة التدريبية من قبل المؤلف الذي انضم إلى مركز التعلّم في Gate. ويُرجى العلم أنّ أي رأي يشاركه المؤلف لا يمثّل مركز التعلّم في Gate.