公钥与私钥的区别与应用(公私钥的差异与用途)?

虽然这个过程看似简单便捷，类似于我们现在使用银行卡进行转账，但你知道它在比特币系统中是如何实现的吗？它隐藏了哪些原理呢？又如何保证交易的安全呢？

对于转出方和接收方，也就是我和依依，我们都需要提供两个东西：钱包地址和私钥。

首先是钱包地址。比特币钱包地址相当于银行卡、支付宝账号或微信钱包账号，是比特币支付转账的凭证。它记录了平台与平台、钱包与钱包、钱包与平台之间的转账信息。

与银行卡、支付宝、微信转账需要密码一样，比特币转账也有类似的密码，称为私钥。掌握了私钥，就拥有了对应比特币地址上的控制权。

私钥和公钥属于非对称加密算法中的概念。公钥是可以公开的，而私钥是私人的、需要绝对保密的。

公钥是根据私钥计算出来的。比特币系统使用椭圆曲线加密算法来计算私钥得到公钥。公钥和私钥形成了唯一对应的关系：用其中一把钥匙加密信息后，只有另一把配对的钥匙才能解密。因此，公钥和私钥可以用来验证信息发送方的身份，同时保证信息的绝对保密。

这里举个例子说明非对称加密算法中公钥和私钥的运作方式。

公钥是可以公开的，所以所有人都知道我们的公钥。在转账过程中，我不仅要确保比特币转给了依依，而且希望依依知道这些比特币是我转给她的，而不是其他人。比特币系统能够满足这个需求：它将我的交易信息缩短成固定长度的字符串，即一个摘要，并将我的私钥附加在这个摘要上，生成一个数字签名。数字签名中包含了我的私钥信息，因此可以证明我的身份。

完成后，完整的交易信息和数字签名将一起广播给矿工。矿工使用我的公钥进行验证，检查我的公钥和数字签名是否匹配。如果验证成功，说明这个交易确实是我发出的，并且信息没有被更改。

接下来，矿工需要验证这笔交易花费的比特币是否是“未被花费”的交易。如果验证成功，这笔交易将被放入“未确认交易”中等待打包；如果验证失败，该交易将被标记为“无效交易”，不会被打包。

简单来说，公钥和私钥分别用于加密解密和签名验证。加密解密保证了信息的保密性，签名验证保证了身份的真实性。

至于我们通常使用的钱包APP，实际上只是私钥、钱包地址和其他区块链数据的管理工具。钱包还可以分为冷钱包和热钱包。冷钱包是离线的，不与网络连接，通常以实体形式存在，比如纸质钱包；热钱包则与网络连接，我们常用的钱包APP就属于热钱包。