什麼是私鑰加密？

什麼是私鑰加密？

私鑰加密是一種加密技術，利用同一組密鑰對資料進行加密與解密，屬於對稱式加密。這可比喻為門鎖的鑰匙：同一把鑰匙既能鎖門也能開門。

在加密貨幣領域，「私鑰」一詞容易產生混淆。錢包中的「私鑰」用於交易簽章，屬於非對稱加密；而「私鑰加密」則指的是對稱式加密，即使用共用密鑰保護資料。兩者皆涉及「密鑰／秘密」，但用途截然不同。

私鑰加密與公鑰加密有何不同？

私鑰加密採用同一組密鑰執行加密與解密，適合個人或小規模的機密儲存。公鑰加密則運用密鑰對：公開的「公鑰」用於加密，私有的「私鑰」用於解密。這種方式適合安全地將資訊傳送給特定接收者。

在 Web3 領域，公鑰／私鑰組最常用於「簽章」，也就是透過私鑰不可偽造地確認交易。私鑰加密則主要應用於「儲存保護」，例如在本地或雲端儲存助記詞或私鑰備份檔案之前先加密。公鑰加密解決「如何安全地傳送給他人」的問題，私鑰加密則著重於「如何安全地自我保存」。

私鑰加密在 Web3 錢包中的運作原理是什麼？

錢包通常不會直接以你的登入密碼加密私鑰，而是先透過密鑰衍生函數（KDF）將密碼轉換為更強的加密密鑰，再以對稱式演算法加密助記詞或私鑰，並加上防竄改的完整性資訊。

典型流程為：輸入密碼 → KDF 利用「鹽值」（隨機數）與參數將密碼轉換為強密鑰 → 產生「IV」（初始化向量，確保每次加密同內容結果皆不同）→ 以對稱式演算法加密 → 加入「MAC」（完整性驗證，若遭竄改則驗證失敗）→ 將密文、鹽值、IV、KDF 參數一同存放於 JSON 格式的「密鑰庫」。

以太坊 JSON 密鑰庫（V3）廣泛採用 scrypt 或 PBKDF2 作為 KDF，之後以 AES-128-CTR 加密並結合 MAC 驗證。解鎖時，錢包會以相同參數再次衍生密鑰，驗證 MAC 後解密內容。此設計有助於跨裝置恢復，避免明文私鑰儲存於磁碟。

私鑰加密常見的演算法有哪些？

主流的對稱式加密演算法包括 AES 與 ChaCha20。AES（Advanced Encryption Standard）具備硬體加速支援，效能表現優異；常見模式有 GCM（具驗證功能）與 CTR（計數器模式）。ChaCha20-Poly1305 則在缺乏 AES 硬體加速的行動裝置上表現優秀。

常見的密碼衍生函數（KDF）有 scrypt、PBKDF2，以及近年興起的 Argon2。KDF 能將容易猜測的密碼轉換為難以暴力破解的密鑰。參數設得越高，每次攻擊嘗試的成本就越高。

截至 2024 年，許多錢包與工具仍以 scrypt／PBKDF2 搭配 AES（如以太坊密鑰庫採用 AES-128-CTR+MAC）。同時，AES-256-GCM 與 ChaCha20-Poly1305 也常見於應用層資料加密。

私鑰加密的典型步驟有哪些？

1. 選擇足夠長度及複雜度的密碼：建議至少 12–16 位，包含大小寫字母、數字與符號，並避免常見詞彙。
2. 選擇 KDF 及參數：依裝置效能，scrypt 或 Argon2 建議採用高記憶體／高迭代參數，以抵抗暴力破解與 GPU 攻擊。
3. 產生鹽值與 IV：鹽值用於 KDF，IV 用於加密。兩者皆須隨機產生並與密文一同儲存；IV 不可重複使用。
4. 選擇加密演算法及模式：常見方案如 AES-256-GCM（具驗證功能）或以太坊密鑰庫採用的 AES-128-CTR+MAC。GCM 模式需正確處理隨機數與驗證標籤。
5. 加密並輸出至容器：將密文、鹽值、IV、KDF 參數、演算法標識與 MAC 打包為 JSON 或自訂格式，方便跨裝置恢復。
6. 多地備份並測試恢復：將加密檔案儲存於離線媒介與安全雲端，並定期於備份裝置上測試解密與恢復流程。

私鑰加密有哪些實際應用？

最常見的用途是保護錢包助記詞與私鑰備份。明文儲存助記詞風險極高，採用私鑰加密產生 keystore.json 檔案可大幅降低外洩風險。

其他應用還包括加密本地敏感檔案，例如交易紀錄、API 金鑰、研究筆記；或將匯出的密鑰安全傳送給自己（跨裝置使用同一密碼）。在訊息或雲端同步情境下，先加密再上傳可有效降低伺服器資料外洩的風險。

私鑰加密存在哪些風險與迷思？

主要迷思是將「私鑰加密」與「用私鑰簽章」混淆。簽章用於身分驗證，私鑰加密則用於資料保密——兩者用途截然不同。

常見風險包括：密碼過於簡單易遭暴力破解；遺忘密碼導致無法解密；IV 重複或 KDF 參數設定不當降低安全性；在聊天工具或電子郵件中以明文儲存密文；在感染惡意軟體的裝置上執行加密，可能導致私鑰遭竊或資料被竄改。

涉及資產時：務必使用強密碼與合理 KDF 參數；僅於安全裝置操作；妥善備份密文及相關參數；大額資產建議結合硬體錢包與離線存放。

如何平衡私鑰加密的效能與安全性？

提高 KDF 參數會增加每次解密的運算成本，有助於抵禦攻擊，但也可能使舊型或行動裝置解鎖變慢。應根據裝置效能與使用頻率，合理調整參數強度：高價值備份建議使用強參數，日常操作則可適度降低。

演算法選擇亦需權衡：AES 在現代 CPU 上速度快，ChaCha20-Poly1305 適合無 AES 加速的裝置。GCM 模式自帶驗證，操作簡便；CTR 模式需搭配 MAC，具彈性但實作須格外謹慎。

私鑰加密核心重點

私鑰加密屬於對稱式加密，同一組密鑰同時用於加密與解密，適合自行安全儲存資料的場景。在 Web3 錢包中，通常透過 KDF 衍生密鑰，採用 AES 或 ChaCha20 加密，並將鹽值、IV、MAC 一同儲存於密鑰庫檔案。與專注於安全通訊或驗證的公鑰加密／簽章方案不同，私鑰加密聚焦於儲存保護。安全性仰賴強密碼、合理參數、正確實作及多重備份。

FAQ

如果我忘記私鑰，能找回嗎？

私鑰一旦遺失即無法找回——這是區塊鏈安全設計的核心。你的私鑰是存取帳戶的唯一憑證，任何公司或備份系統都無法協助你恢復。請務必妥善保存私鑰或助記詞，建議存放於冷錢包或離線裝置，切勿截圖或與他人分享。

將私鑰存入錢包安全嗎？會被竊取嗎？

安全性取決於錢包類型。硬體錢包（冷錢包）將私鑰離線儲存，遭竊風險極低；軟體錢包運行於手機或電腦，若裝置感染惡意軟體或遭駭客攻擊則有風險。大額資產建議使用硬體錢包；日常小額交易可使用 Gate 官方等知名軟體錢包——務必開啟裝置鎖定與防毒保護。

用私鑰和助記詞登入錢包有差別嗎？

兩者是存取同一帳戶的不同方式：私鑰為 64 位十六進位字串，助記詞由 12–24 個英文單字組成。兩者皆可存取同一帳戶。助記詞較易記憶與備份，私鑰則較直接。建議備份助記詞而非私鑰，兩種匯入方式等效。

為什麼絕不能與任何人（包括官方客服）分享我的私鑰？

你的私鑰代表資產的絕對所有權，任何人持有私鑰即可完全掌控帳戶資金。正規平台（包含 Gate）絕不會索取你的私鑰或助記詞，這類請求均為常見詐騙。遇到冒充平台索取私鑰者，請立即封鎖並檢舉。

多鏈錢包中的不同區塊鏈私鑰是否相同？

同一組助記詞可於多條區塊鏈產生不同的私鑰與地址——每條鏈的私鑰皆獨立。例如，使用同一助記詞在以太坊與比特幣上會產生兩組不同的私鑰與地址。這種設計可讓一組助記詞管理多鏈資產，但需分別管理各鏈風險。