比特幣的安全性到底有多高

余梁

比特幣從2009年誕生，至今已經(jīng)過(guò)去12年了，從一文不值到目前的近4萬(wàn)美金一枚，總市值7 500多億美金。已經(jīng)完全成長(zhǎng)為一個(gè)龐然大物，那么，比特幣目前安全性究竟怎樣，持有比特幣會(huì)被其他人偷走嗎？

私鑰、公鑰、地址

就像銀行取款、網(wǎng)銀轉(zhuǎn)賬需要輸入密碼一樣，動(dòng)用錢(qián)包里的比特幣也需要密碼，這個(gè)密碼被稱(chēng)之為“私鑰”。

與“私鑰”對(duì)應(yīng)的是“公鑰”，“公鑰”就像你的銀行賬戶(hù)。每個(gè)銀行賬戶(hù)都有唯一的賬戶(hù)編號(hào)，也就是銀行卡號(hào)。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，這個(gè)銀行卡號(hào)就是“地址”，別人只要知道你的“銀行卡號(hào)”（即地址），就可以給你轉(zhuǎn)比特幣了。

在銀行，開(kāi)戶(hù)流程基本是“開(kāi)設(shè)銀行賬戶(hù)———給銀行卡號(hào)———設(shè)置銀行卡密碼———開(kāi)戶(hù)成功”。但在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缋?，是先設(shè)置“密碼”（私鑰），再開(kāi)設(shè)“銀行賬戶(hù)”（公鑰），最后給“銀行卡號(hào)”（地址）。

如果你路上撿到了一張紙條，上面只寫(xiě)著銀行卡密碼，但沒(méi)寫(xiě)銀行卡號(hào)，即便這個(gè)銀行卡密碼是真的，也無(wú)法取走相關(guān)賬戶(hù)里的錢(qián)。

但在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜纾灰懒藙e人的“銀行卡密碼”（私鑰），就可以知道別人的“銀行賬戶(hù)”（公鑰）和“銀行卡號(hào)”（地），可以取走里面的幣。

為什么會(huì)這樣呢？這是因?yàn)樵趨^(qū)塊鏈中，私鑰通過(guò)加密生成公鑰，公鑰轉(zhuǎn)換一下格式生成地址。也就是說(shuō)，私鑰可以推導(dǎo)出公鑰，公鑰可以推導(dǎo)出地址。

反向推導(dǎo)不可能

既然“私鑰可以推導(dǎo)出公鑰，公鑰可以推導(dǎo)出地址”，動(dòng)用賬戶(hù)里的比特幣又必須輸入“密碼（私鑰）”，那黑客要竊取你錢(qián)包里的比特幣，必須、也只需拿到“私鑰”即可。

理論上，黑客有2種方法竊取私鑰：

1.通過(guò)地址/公鑰，反向推導(dǎo)出私鑰；

2.一個(gè)一個(gè)地去試私鑰，也就是暴力破解。

第一種方法并不可行，因?yàn)楸忍貛挪捎玫募用芩惴ǎ笆е晾?，差之千里”。輸入的?nèi)容，稍稍變動(dòng)哪怕一丁點(diǎn)的東西，加密后輸出的結(jié)果和之前輸出的結(jié)果也有天壤之別，而且這些結(jié)果沒(méi)有規(guī)律可循。

所以，這種加密算法是單向的、不可逆的，黑客無(wú)法通過(guò)輸出（地址/公鑰）推導(dǎo)出輸入（私鑰）。

暴力破解比特幣私鑰

既然第一種方法不可行，那第二種方法如何？在回答這個(gè)問(wèn)題之前，先看下私鑰是怎么產(chǎn)生的。

假設(shè)拋硬幣，正面朝上為1，反面朝上為0，連續(xù)拋256次，把每次拋的結(jié)果記錄下來(lái)，再轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，就是一個(gè)比特幣私鑰。

沒(méi)錯(cuò)，比特幣的私鑰就是通過(guò)程序“拋256次硬幣”，隨機(jī)生成的。所以，比特幣私鑰的本質(zhì)是256位二進(jìn)制數(shù)。

每次拋硬幣，都有正反兩面，所以拋256次，一共可以出現(xiàn)「2×2×2×2…2×2×2」，即256個(gè)2相乘，也就是2的256次方這么多種結(jié)果。所以，比特幣的私鑰總數(shù)，理論上有2的256次方個(gè)。

注：私鑰總數(shù)的實(shí)際值比上面的理論值略低，因?yàn)橛幸恍〔糠炙借€不可用，但對(duì)總數(shù)影響微乎其微。

2的256次方是多大呢？它約等于10的77次方。那10的77次方又是多大呢？

如果我們居住的這個(gè)地球，海洋、巖石、地底下的巖漿全部用沙子來(lái)填充的話，整個(gè)地球的沙子數(shù)量大概是10的30次方。也就是說(shuō)，一個(gè)和地球一樣大，全部由沙子組成的星球，只需要用到10的30次方粒沙子。

10的77次方比10的30次方大10的37次方倍，整整37個(gè)0。在比一個(gè)地球的沙子數(shù)量還要多10的37次方倍的比特幣私鑰集里，一個(gè)一個(gè)地試，破解出某個(gè)地址對(duì)應(yīng)的私鑰的難度超乎想象。所以，即便黑客有超級(jí)計(jì)算機(jī)，都無(wú)法暴力破解比特幣私鑰。

這就是為什么很多人說(shuō)，“比特幣是第一次通過(guò)技術(shù)手段，保證了個(gè)人的私有財(cái)產(chǎn)神圣不可侵犯”。

雖然未來(lái)的科技如何發(fā)展誰(shuí)都無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，但如果有一天，人類(lèi)發(fā)明了比超級(jí)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)還要厲害的計(jì)算機(jī)，比特幣私鑰不就不安全了嗎？

確實(shí)，很多人想知道量子計(jì)算機(jī)到底對(duì)比特幣的安全性有沒(méi)有威脅，如果有威脅，比特幣有哪些措施可以應(yīng)對(duì)。

鑒于這個(gè)問(wèn)題不是三言?xún)烧Z(yǔ)能解釋清楚，安全問(wèn)題不僅僅牽涉到技術(shù)問(wèn)題，也牽涉到私鑰的保存，錢(qián)包授權(quán)等問(wèn)題。如果是因?yàn)樽约核借€保存不當(dāng)、電腦中了病毒、使用的錢(qián)包軟件有漏洞或是有后門(mén)，導(dǎo)致私鑰被黑客竊走，那錢(qián)包里的比特幣安全性就無(wú)從談起了。

但是，因?yàn)樽约旱氖д`導(dǎo)致私鑰被盜，這鍋不能讓比特幣背，不是嗎？所以，如果有人拿比特幣被盜事件來(lái)質(zhì)疑比特幣的安全性，你會(huì)怎么回答他呢？

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