對稱加密與非對稱加密：哪一種能更好地保護您的加密貨幣？

核心原則：一把鑰匙還是兩把？

當我們談論加密算法時，存在一個根本的區分：有些依賴單一鑰匙，而有些則需要一對鑰匙。這個區別塑造了它們的運作方式以及部署位置。

對稱加密使用一個共享的鑰匙，雙方用來編碼和解碼訊息。可以將其想像成傳統的鎖和鑰匙——同一把實體鑰匙打開和關閉門。

非對稱加密，也稱為公鑰加密，則顛倒了這個模型。它使用兩個數學相關的鑰匙：一個公鑰，任何人都可以存取；另一個私鑰，則保持秘密。如果用公鑰加密某個訊息，只有私鑰才能解密。

為何這很重要：安全性權衡

讓我們看一個實際的情境。假設 Alice 想要傳送一個安全訊息給 Bob：

使用對稱加密： Alice 和 Bob 必須先通過安全通道交換加密鑰。這就產生了一個立即的問題——如果攻擊者攔截了這個共享鑰匙，他們就能解密所有未來的通訊。這裡的弱點不在加密本身，而在於如何安全地將鑰匙傳遞給 Bob。

使用非對稱加密： Alice 使用 Bob 公開的公鑰來加密訊息。即使有人攔截了加密資料 並 在線上找到公鑰，他們也無法在沒有 Bob 私鑰的情況下解密，因為私鑰只有他自己知道。這完全解決了鑰匙分發的問題。

速度與安全的權衡

這裡對系統設計者來說，變得很有趣：

對稱加密速度快且高效。128位的對稱鑰匙提供強大的安全性，且計算負擔很小。自1970年代取代較舊的資料加密標準 (DES) 的高級加密標準 (AES)，因其速度與可靠性，仍是美國政府用於機密資訊的首選。

非對稱加密則需要更長的鑰匙來達到相同的安全等級。2048位的非對稱鑰匙在安全強度上大約等同於128位的對稱鑰匙，但它需要大量的計算資源，且加密與解密的時間也較長。

這個性能差距是為什麼非對稱加密不會用於所有場景——用來保護大量資料會顯得過度且低效。

它們實際的應用場景

對稱加密在速度重要且鑰匙分發可控的情況下佔主導：

• 單一組織內的資料庫加密
• 在本地電腦上加密檔案
• 任何已經有安全通道進行鑰匙交換的情境

非對稱加密則在需要與陌生人或多方通信時發光：

• 電子郵件加密系統，使用者彼此事先不認識
• 創建數位簽章，證明訊息來自特定人
• 安全通訊協議中的初始鑰匙交換

混合方案：兩者的最佳結合

大多數現代網路安全協議都同時使用兩種加密。傳輸層安全協議 (TLS) 及其前身 安全套接層 (SSL) 就是這樣運作的：

1. 非對稱加密負責初始的安全握手與鑰匙交換
2. 對稱加密接管實際資料傳輸

這種組合兼具非對稱加密的安全性與對稱加密的高效性，避免了用非對稱加密來處理大量資料的性能瓶頸。SSL 現已被視為過時，但 TLS 已成為所有主要瀏覽器安全網路通信的基石。

加密技術在加密貨幣中的應用：釐清誤解

比特幣及其他加密貨幣會產生公鑰與私鑰對，這常讓人誤以為它們使用非對稱加密。但細節是：擁有一對鑰匙並不代表一定在進行加密。

比特幣使用這些鑰匙來做數位簽章，而非加密。這個算法叫做 (椭圆曲线數位簽章算法 )（ECDSA） ，它用來數位簽署交易，證明所有權，卻不進行加密。

與 RSA 不同，RSA 不僅可以用來加密訊息，也能用來創建數位簽章。比特幣選擇使用 ECDSA，意味著交易是被簽署的，但預設不加密——任何人都可以在區塊鏈上讀取交易細節。

在加密貨幣領域，真正的加密應用還包括：用戶在錢包應用設置密碼時，這些密碼會被加密以保護錢包檔案。但區塊鏈協議本身主要依賴數位簽章，而非加密。

最終觀點

對稱與非對稱加密都在數位安全中扮演著基礎角色，但它們解決的問題不同。對稱加密在速度與效率上佔優；非對稱加密則在與不可信方初次通信時提供更高的安全性。大多數實務系統不會只選擇其中一種，而是將兩者結合：用非對稱加密建立信任，再用對稱加密快速傳輸資料。隨著威脅演變，這兩種方法也會持續進化。