加密演算法

加密演算法是用來「鎖定」資訊並驗證其真實性的一套數學方法。常見的類型包括對稱加密、非對稱加密，以及雜湊演算法。在區塊鏈生態系統中，加密演算法是交易簽章、地址產生和資料完整性保障的核心基礎，能有效保護資產安全並確保通訊安全。使用者於錢包和交易所執行各項操作，例如 API 請求與資產提領，同樣依賴這些演算法的安全實作與金鑰管理的效能。

內容摘要

密碼算法採用數學方法將資料轉換為不可讀格式，確保資訊在傳輸和儲存過程中的安全性。

密碼算法分為對稱加密（如 AES）和非對稱加密（如 RSA、ECC），後者是區塊鏈錢包和數位簽章的基礎。

在 Web3 中，密碼算法用於保護私鑰、驗證交易真實性，並保障智慧合約的可信執行。

雜湊函數（如 SHA-256）是一類特殊的密碼算法，用於在區塊鏈中產生唯一識別碼和工作量證明。

密碼算法的強度直接影響區塊鏈網路的安全性，是防禦雙花和資料竄改的核心屏障。

什麼是加密演算法？

加密演算法是一種技術，能將資料轉換成僅有正確「金鑰」持有者才能讀取或驗證的形式，核心目標在於保障機密性、資料完整性與身分認證。

可將「金鑰」比擬為開鎖的鑰匙：沒有鑰匙，外部僅能見到亂碼。加密演算法除確保機密性外，也實現「驗證」——即證明訊息確實由指定發送者產生且未遭竄改。這一過程會用到數位簽章與雜湊演算法等技術。

加密演算法如何運作？對稱加密與非對稱加密詳解

加密演算法主要分為對稱加密與非對稱加密兩類。對稱加密在加密與解密時使用相同金鑰，非對稱加密則採用一組金鑰：公鑰（公開）與私鑰（保密）。

對稱加密如同共用鑰匙，適合用於資料儲存等高效率場景。非對稱加密則類比於電子郵件地址與密碼：公鑰如同地址，任何人都能傳送加密訊息給你；私鑰則像密碼，唯有你本人能解密。區塊鏈廣泛運用非對稱加密來產生地址與簽署交易，常見數學基礎如橢圓曲線。例如，比特幣與以太坊多數採用 secp256k1 曲線。

雜湊演算法在加密領域是什麼？為何不可逆？

雜湊演算法會將任意資料壓縮為固定長度的「指紋」，用於驗證資料有無被竄改，而非用來還原原始資料。

不可逆意指無法從指紋推回原始內容——就像看到指紋無法還原整隻手。雜湊在區塊鏈應用極廣：比特幣採用 SHA-256 搭配 RIPEMD-160 生成地址；以太坊則大量使用 Keccak-256。區塊頭、交易 ID、默克爾樹等都仰賴雜湊來驗證資料完整性。

加密演算法與數位簽章有何關聯？

數位簽章透過私鑰「證明」訊息的歸屬權。任何人皆可用你的公鑰驗證訊息確實由你發送且未遭竄改。此機制結合了非對稱加密與雜湊。

具體流程為：先將訊息雜湊產生摘要，再以私鑰進行簽章。驗證時，利用公鑰確認簽章與摘要是否相符。比特幣與以太坊主要採 ECDSA（橢圓曲線數位簽章演算法）；以太坊驗證者於共識層則採用 BLS 簽章進行多重簽章聚合，減少鏈上資料量。

加密演算法於區塊鏈哪些環節應用？交易、地址與錢包

加密演算法幾乎貫穿區塊鏈上的每個環節，包括地址生成、交易簽章、區塊驗證與跨鏈訊息等。

地址生成仰賴非對稱加密的公鑰；交易簽章使用私鑰，節點則透過公鑰驗證簽章。錢包會以高品質亂數產生「助記詞」，進而推導出私鑰與公鑰。跨鏈訊息及智慧合約日誌也須依靠雜湊進行一致性驗證。不同公鏈採用不同演算法組合，例如 Solana 主要採用 Ed25519 簽章，以太坊則以 Keccak-256 進行雜湊。

加密演算法在 Gate 的應用場景？API、提現與安全保障

在 Gate，眾多流程皆倚賴加密演算法，包括 API 互動、資產提現與通訊安全。

API 呼叫需設定 API 金鑰，伺服器要求請求標頭帶有 HMAC 簽章以防止資料遭竄改。瀏覽器或 App 與平台之間通訊則採用 TLS 加密演算法，確保登入及訂單傳輸安全。提現至區塊鏈時，錢包私鑰會依鏈上標準（如以太坊 ECDSA）簽署交易，經節點驗證後廣播與確認。啟用多重驗證與風控措施可進一步降低金鑰濫用風險。

加密演算法如何選型？常見類型及適用場景

選擇加密演算法時，需依據目標：機密性、身分認證或完整性驗證。不同目標對應不同演算法組合。

明確目標：若需「機密性」宜優先選用對稱加密；「認證與不可否認」則應採非對稱加密加數位簽章；「完整性驗證」則選擇雜湊演算法。
選擇演算法類型：短頻資料傳輸適合對稱加密；開放環境或需身分綁定時則採用非對稱加密與簽章；僅需內容驗證則雜湊即可。
評估效能與生態支援：須確保演算法於區塊鏈或系統有成熟函式庫與硬體加速支援。ECDSA 在主流公鏈廣泛支援，Ed25519 驗證速度快且實作簡潔。
遵循合規與標準：應依循公開審查標準，並參考 NIST 加密指引（如 2023 年公布的後量子演算法候選及標準化進展）。
優先安全實作與測試：選用可靠函式庫，進行單元測試與安全稽核，切勿自行開發複雜演算法以避免潛在漏洞。

加密演算法存在哪些風險？隨機性、實作缺陷及量子威脅

風險主要來自金鑰產生品質、演算法選擇與實作細節。量子運算在中長期構成潛在威脅。

隨機性不足會導致私鑰可預測，弱或重複亂數來源將危及安全。過時演算法（如 MD5 或 SHA-1）已不適用於現今安全場景。實作缺陷則包括側信道攻擊（如透過時間或能耗洩密）、函式庫參數錯誤或簽章驗證疏失。量子運算未來可能攻破 RSA 與橢圓曲線等安全假設，業界正積極推動「後量子」演算法研究。

加密演算法與零知識證明的關聯？

零知識證明能讓你證明某項屬性的擁有權而不需揭露內容。雖然不是傳統加密，但其設計與驗證過程高度依賴雜湊及現代加密工具。

這類似驗票：驗票員只需確認票據有效，無需知道姓名或座位。鏈上 ZK 系統會用雜湊承諾、橢圓曲線或多項式承諾來產生與驗證證明，兼顧隱私與可驗證性。

加密演算法未來發展趨勢？後量子與多簽技術

未來重點趨勢包括後量子加密、簽章聚合與門檻技術。後量子演算法旨在抵禦量子攻擊，NIST 已於 2023 年公布首批標準（如 Kyber、Dilithium），業界預計至 2025 年持續試點與整合。多簽（multisig）與多方計算（MPC）廣泛用於錢包託管與機構支付，能降低單一金鑰洩露風險；簽章聚合（如 BLS）則有助於減少鏈上資料量、提升擴展性。

總結：加密演算法核心要點

加密演算法是區塊鏈與 Web3 安全的根本：對稱加密確保機密性；非對稱加密結合數位簽章，保障身分認證與不可否認性；雜湊則負責完整性驗證。實務應用中，應選擇合適演算法、確保高品質亂數、採用穩健函式庫並定期稽核。在 Gate 等平台，加密技術為 API 通訊與鏈上提現簽章提供安全防護。展望未來，後量子加密與多簽技術值得重點關注。所有金融操作皆應優先做好金鑰管理與安全設定，以避免因實作疏失或操作不當造成損失。