定義 Cipher

密碼演算法是一套數學規則，利用密鑰將可讀資料「鎖定」成不可讀形式，並在授權後解鎖。在Web3領域，密碼演算法是錢包私鑰、公鑰地址、交易簽名及API加密通訊的技術基礎，更是資產安全、身份管理與隱私保護的核心支柱。密碼演算法主要分為對稱式演算法與非對稱式演算法兩大類，兩者常與雜湊演算法搭配使用，以達到資料驗證與防止資料被竄改的目的。

內容摘要

密碼演算法是將資料轉換為密文以保護資訊安全的數學方法，確保資料在傳輸和儲存過程中的機密性。

分為對稱式加密（如 AES）和非對稱式加密（如 RSA）；前者速度較快，後者安全性較高。

在區塊鏈中，密碼演算法用於保護交易資料、產生數位簽章和驗證身分，構成 Web3 的安全基礎。

常見演算法包括雜湊函數（SHA-256）和橢圓曲線密碼學（ECC），廣泛應用於 Bitcoin 和 Ethereum 等協議。

什麼是加密演算法？

加密演算法是一組數學規則，用來將資訊轉換為不可讀的資料，只有持有正確「金鑰」（即加密金鑰）的人才能將其還原為原始可讀內容。加密金鑰是掌控加密與解密流程的核心要素。

加密演算法並非神祕，而是實用的數學程序。可將其比喻為保險箱與鑰匙的組合：你的資料會被混淆成一串毫無意義的字元，只有配對的鑰匙才能開啟還原。不同應用場景會根據需求選擇不同類型的加密演算法，以兼顧安全性與效能。

加密演算法在 Web3 中為何重要？

Web3 錢包、身份驗證、交易與通訊皆仰賴加密演算法來確保操作安全可靠。缺乏這些演算法，私鑰將無法安全產生，交易簽章無法驗證，介面間通訊也極易被竊聽。

在 Web3 錢包中，私鑰就如同你的資產「主鑰匙」，公鑰和地址皆由其推導而來。發起交易時，私鑰會產生數位簽章，網路驗證者可透過公鑰驗證簽章真偽，無需存取你的私鑰。針對交易所或 API 連線，傳輸層加密（如 TLS）保障帳戶登入及資產操作，防止資料外洩。

加密演算法的運作原理是什麼？

加密演算法的核心在於金鑰的運用：輸入明文資料，選定特定演算法與金鑰，產生加密後的密文。在授權端，則以相同或對應的金鑰與演算法將密文解密回明文。

依金鑰運用方式，可分為對稱加密演算法與非對稱加密演算法。對稱演算法加解密使用同一金鑰，適合大量資料情境。非對稱演算法則以一對不同金鑰（公鑰與私鑰）運作，適用於身份驗證、金鑰交換及數位簽章。下文將有詳細說明。

什麼是對稱加密演算法？

對稱加密演算法在加解密時皆使用同一把金鑰，猶如用同一把鑰匙開關同一道門。最常見的對稱演算法為 AES（Advanced Encryption Standard），其中 AES-256 代表金鑰長度為 256 位元，具備極高的抗暴力破解能力。

對稱加密特別適合保護大量資料，如本地檔案、資料庫欄位或網路通訊的工作階段資料。在瀏覽器與伺服器互動時，TLS 會先建立安全通道，之後再以對稱演算法（如 AES）加密後續資料流，兼顧速度與安全。

什麼是非對稱加密演算法？什麼是公鑰與私鑰？

非對稱加密演算法運用一對金鑰：公鑰（public key）與私鑰（private key）。用其中一把金鑰加密的資料，僅能以另一把解密。公鑰可視為公開的收件地址，私鑰則如同個人的家門鑰匙，絕不可洩漏。

常見的非對稱演算法包括 RSA 及橢圓曲線加密（ECC）。Web3 錢包中更常見的是基於 ECC 的簽章演算法，如 ECDSA。許多區塊鏈採用 secp256k1 曲線來產生公私鑰對。你的私鑰負責簽章交易，公鑰則讓他人驗證簽章確實由你的私鑰產生，且不會暴露私鑰本身。

加密演算法與雜湊演算法有何不同？

加密演算法是可逆的：只要擁有正確金鑰，密文即可還原為明文。雜湊演算法則為不可逆，會將任何輸入壓縮成唯一「指紋」，用於驗證完整性與防篡改。

例如，比特幣大量使用 SHA-256 進行區塊與交易雜湊；以太坊則以Keccak-256產生地址與交易雜湊。這些雜湊無法「解密」還原原始輸入，但能驗證資料是否遭竄改。雜湊與加密演算法常合併運用：先加密保護隱私，再以雜湊確保完整性。

加密演算法在錢包與交易中的應用方式

加密演算法貫穿錢包「金鑰產生—交易簽章—身份驗證」的每一環節。區塊鏈驗證者無需存取你的私鑰，僅憑公鑰即可驗證你的交易授權。

於交易及 API 通訊中，加密演算法用來保護傳輸通道。例如在 Gate 登入、下單或提幣請求時，瀏覽器或客戶端會與伺服器協商安全套件（TLS），接著以對稱加密（常用 AES-256）加密資料流，防止帳戶資訊或指令在傳輸過程中遭攔截或竄改。

流程簡述如下：

客戶端發起連線並驗證伺服器身份（防止連線至釣魚網站）。
雙方協商安全參數並建立加密通道。
所有後續交易指令皆透過該加密通道傳輸，將被攔截風險降至最低。

如何選擇合適的加密演算法與金鑰長度？

選擇加密演算法時需考量四大要素：用途、標準、強度與實作。

第一步：明確用途——若需保護大量資料（優先對稱 AES），若為身份認證/簽章/金鑰交換（優先非對稱 RSA 或 ECC）。

第二步：遵循既定標準與業界慣例。優先選用經過多年審核、廣泛應用的演算法，如AES-256、RSA-2048 以上、ECC secp256k1 或其他標準曲線。

第三步：選擇適當的金鑰長度。對稱演算法建議 256 位元；RSA建議至少 2048 位元；ECC 標準曲線下可用較短金鑰達到與長 RSA 金鑰相同安全性，效能更佳。

第四步：採用可靠的實作庫。務必選用成熟的加密庫，啟用安全模式並及時修補漏洞——切勿自行開發加密演算法，以免產生安全隱患。

截至 2025 年，主流錢包與區塊鏈仍以 secp256k1 曲線的 ECDSA 作為簽章主流；傳輸層則以 TLS 配合 AES 進行資料加密，這套組合已成業界標準。

使用加密演算法需注意哪些風險？

主要風險來自人為疏失及實作層面，而非演算法本身。劣質實作、薄弱金鑰管理或隨機性不足，皆會削弱再強大的演算法。

金鑰洩漏：私鑰一旦外洩，資產即失去保護。請務必妥善儲存助記詞與私鑰，並離線加密備份。
隨機性問題：許多簽章及金鑰產生過程仰賴高品質亂數，隨機性不足易導致私鑰被推算。
過時或弱模式：老舊或不安全的演算法用法會危及整體安全，請密切關注安全通告與更新。
旁路攻擊與實作漏洞：軟硬體缺陷可能洩漏資訊，應盡量依賴經審核的程式庫與設備。
社交工程與釣魚攻擊：再強的演算法也無法阻擋你主動交出金鑰。請務必核對網域及憑證，勿於不可信設備操作。

涉及資產安全時，請務必啟用多重防護（如在 Gate 開啟雙重驗證、提幣白名單及提幣確認），並於敏感操作前後仔細核對地址與鏈別。

加密演算法重點總結

加密演算法是一套以金鑰鎖定資訊、僅授權者可解鎖的數學規則，是 Web3 錢包安全、交易簽章與安全通訊的基石。對稱加密高效保護大規模資料，非對稱加密則透過公私鑰實現身份驗證與授權。兩者常與雜湊搭配，兼顧機密性與完整性。選擇方案時應優先考慮開放標準、成熟實作、足夠金鑰長度及嚴格金鑰管理。安全體系仰賴強健演算法、可靠實作與審慎操作，缺一不可。