Öffentliche vs. private Schlüssel: PKC in Krypto verstehen

Wenn du dich schon eine Weile mit Krypto beschäftigst, fragst du dich vielleicht, wie um alles in der Welt deine Krypto-Wallet funktioniert. Du wärst damit nicht allein, da sie nicht gerade die am einfachsten zu verstehenden Technologien sind.

Natürlich hat die Funktionsweise einer Krypto-Wallet viele Facetten: die zugrunde liegende Blockchain-Technologie, die ihren Betrieb erlaubt, das Gerät, das du zum Initiieren der Transaktion verwendest, und wie dieses Gerät mit dem Netzwerk interagiert. Wenn du jedoch tiefer in das Verständnis von Krypto-Wallets eintauchen möchtest, solltest du vielleicht erst einmal damit beginnen, wie sie auf der Blockchain funktionieren.

Du weißt wahrscheinlich bereits, dass deine Krypto-Wallet öffentliche und private Schlüssel verwendet, um zu funktionieren. Aber wusstest du, dass öffentliche und private Schlüssel schon lange vor Kryptowährungen existierten? Das alles ist einem Konzept der Kryptograhie namens asymmetrisches Kryptosystem (PKC) oder asymmetrische Verschlüsselung zu verdanken.

Aber was in aller Welt ist das eigentlich genau?

Der Ursprung von öffentlichen und privaten Schlüsseln

Der allgemeine Zweck der PKC besteht darin, durch Verwendung digitaler Signaturen eine sichere, private Kommunikation in einem öffentlichen Kanal zu ermöglichen, in dem es unter Umständen böswillige Lauscher gibt.

Dabei erlaubt die PKC den Übergang von einem Zustand in einen anderen, während sie eine Umkehrung des Prozesses nahezu unmöglich macht. Dieser Prozess beweist, dass du Zugriff auf das Geheimnis hast, ohne es anderen Parteien offenzulegen. Um dies erfolgreich zu tun, nutzt PKC ein wichtiges mathematisches Einwegkonzept, das als Trapdoor-Einwegfunktion bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt sind Trapdoor-Einwegfunktionen mathematische Probleme, die in eine Richtung leicht zu berechnen, aber fast unmöglich umzukehren sind. Im Grunde eignet es sich perfekt zur Validierung der Authentizität, da die Trapdoor-Einwegfunktion bedeutet, dass es nicht gefälscht werden kann.

Für die Lösung dieses Problems benötigen Computer enorm viel Zeit (d.h. Tausende von Jahren), um die richtige Antwort zu berechnen. Im Zusammenhang mit PKC sind mathematische Tricks wie die Primfaktorzerlegung die Trapdoor-Einwegfunktionen, die ein Reverse-Engineering (d. h. eine Fälschung) kryptographischer Signaturen unmöglich machen. Im Grunde erfordert dies, dass der Computer ein praktisch unlösbares mathematisches Problem löst.

Um dich abzusichern, setzt PKC auf ein Zwei-Schlüssel-Modell: öffentliche und private Schlüssel. Es sind diese beiden wichtigen Komponenten, die zusammenarbeiten, um deine wichtigen Informationen zu schützen. Aber was hat das mit Krypto zu tun?

Öffentliche und private Schlüssel in Kryptowährungen

Nun, private und öffentliche Schlüssel sind für das Funktionieren öffentlicher Blockchains unerlässlich. Im Zusammenhang mit Kryptowährungen wird PKC verwendet, um zu beweisen, dass eine Transaktion vom Eigentümer des Guthabens unterzeichnet wurde und nicht das Ergebnis einer Fälschung ist.

Wie passt das also in die Blockchain-Technologie, die du bereits kennst? Und was um alles in der Welt bedeutet das „Signieren“ einer Transaktion? Lass uns zuerst einmal auffrischen, wie öffentliche und private Schlüssel in Krypto-Wallets funktionieren.

Öffentliche und private Schlüssel in Krypto-Wallets

Typischerweise verwenden Krypto-Wallets jeweils einen privaten und einen öffentlichen Schlüssel. Um es klarzustellen: Dein öffentlicher Schlüssel kann mit jedem geteilt werden. Umgekehrt ist dein privater Schlüssel der Code, der jedem den Zugriff auf das an dieser öffentlichen Adresse gespeicherte Guthaben erlaubt.

Aber eigentlich steckt noch ein wenig mehr dahinter.

Was sind private Schlüssel?

Private Schlüssel bilden die Grundlage jedes Blockchain-Kontos und sind selbst für die einfachsten Aktionen erforderlich. Zunächst einmal: Wenn Menschen sagen, dass sie Kryptowährungen „besitzen“, besitzen sie in Wirklichkeit den privaten Schlüssel zu der Wallet, die diese Assets speichert. Um es klarzustellen: Kryptowährungen werden immer im Blockchain-Netzwerk gespeichert, nicht in einer Krypto-Wallet selbst. Stattdessen besitzt du den privaten Schlüssel, der den Zugriff auf das Konto erlaubt.

Dieser private Schlüssel entsperrt das Recht für seinen Besitzer, die zugehörigen Kryptowährungen auszugeben. Sollte es jedoch jemand in die Hände bekommen, gewährt es ebenfalls Zugriff auf dein Konto. Deshalb sollte er – wie der Name schon sagt – privat bleiben. Es gibt nur einen privaten Schlüssel für dein Konto und er fungiert als dein privates Passwort, das nur du kennen solltest.

Dein privater Schlüssel gewährt jedoch nicht nur Zugriff auf Guthaben, sondern steuert die gesamte Grundlage dafür, wie dein Krypto-Wallet funktioniert und wie du mit anderen Konten interagierst. Die meisten Krypto-Wallets nutzen tatsächlich deinen privaten Schlüssel, um deinen öffentlichen Schlüssel zu erstellen.

Was sind öffentliche Schlüssel?

Öffentliche Schlüssel sind für alle Benutzer im Netzwerk sichtbar, und manchmal sogar darüber hinaus. Im Grunde genommen fungieren öffentliche Schlüssel wie eine Kontonummer. Sie machen jede Wallet für Teilnehmer im Netzwerk eindeutig identifizierbar. Wie der private Schlüssel besteht auch ein öffentlicher Schlüssel aus einer langen Zahlenfolge. Typischerweise wird er mithilfe des privaten Schlüssels generiert, aber das ist nicht immer der Fall. Er erlaubt es dir auch, etwas zu erstellen, mit dem du wahrscheinlich vertrauter bist – eine Blockchain-Adresse. Normalerweise ist deine Blockchain-Adresse nur eine Hash-Version dieses öffentlichen Schlüssels.

Was ist eine Blockchain-Adresse?

Deine Blockchain-Adresse ist der Code, den du mit anderen teilen kannst, um Kryptowährungen zu empfangen. Typischerweise wird sie von deinem öffentlichen Schlüssel abgeleitet. Wenn du Kryptowährungen an jemand anderen sendest, ist dies die Adresse, die diese Person sehen wird. Bei Ethereum ist das diese lange Hexadezimalzahl, die mit 0x beginnt. Bei Bitcoin wirst du vielleicht feststellen, dass deine Bitcoin-Wallet jedes Mal eine neue Adresse generiert, wenn du eine Transaktion durchführst. Beide Methoden sind völlig in Ordnung, und um es klarzustellen: Diese Blockchain-Adresse kann absolut sicher geteilt werden.

Öffentliche vs. private Schlüssel: Wie funktionieren sie?

Jetzt weißt du also, was private und öffentliche Schlüssel sind; aber wie funktionieren sie? Nun, jede von ihnen hat ihre spezifischen Rollen, ist aber bei der Ausführung von Transaktionen oder dem Signieren von Genehmigungen gleichermaßen wichtig. Davon abgesehen hängt die Interaktion deiner öffentlichen und privaten Schlüssel gänzlich davon ab, was du mit deiner Krypto-Wallet tun möchtest.

Während PKC Verschlüsselung und Signieren ermöglicht, nutzen Krypto-Netzwerke nur Letzteres. Das Signieren dient dem Bestätigen der Authentizität einer Transaktion und garantiert, dass diese nicht gefälscht oder manipuliert wurde. So funktioniert es:

Signieren einer Transaktion mit deinem privaten Schlüssel

Nehmen wir zum Beispiel an, du möchtest über das Ethereum-Netzwerk 1 ETH an deinen Freund Bob senden. In diesem Fall würdest du Bobs Blockchain-Adresse herausfinden, die. Genau wie du hat auch Bob einen Satz aus öffentlichen und privaten Schlüsseln, und sein privater Schlüssel ist der einzige, der die Adresse des entsprechenden öffentlichen Schlüssels kontrolliert.

Wenn du versuchst, Ether zu senden, musst du eine Transaktionsanfrage initiieren. In dieser Anfrage gibst du den Betrag an, den du senden möchtest, und wohin du ihn senden möchtest – in diesem Fall wollen wir 1 ETH an Bobs Konto senden. Von dort aus verwendet deine Krypto-Wallet deinen privaten Schlüssel, um die Transaktion zu signieren. Eine Signatur ist wie ein digitaler Fingerabdruck; sie beweist der Blockchain, dass du beabsichtigst, den Plan in der beigefügten Nachricht auszuführen. Es beweist auch, dass du die Person bist, für die du dich ausgibst. Deine Signatur wird von deinem privaten Schlüssel erstellt und enthält die Transaktionsdetails, die schließlich Teil der Transaktionsdaten werden.

Sobald du signiert hast, wird die signierte Transaktion an das Netzwerk gesendet. Das bedeutet, dass jede Node im Netzwerk ihn überprüfen kann. In diesem Beispiel bestätigen die Ethereum-Validatoren, dass die Signatur zu deinem öffentlichen Schlüssel passt, was garantiert, dass du derjenige bist, für den du dich ausgibst, und somit das Guthaben besitzt, das du auszugeben versuchst. Sie prüfen auch, ob Bobs Adresse tatsächlich im Netzwerk existiert und ob die Transaktion insgesamt ordnungsgemäß ist. Wenn die Bedingungen erfüllt sind, wird die Transaktion bestätigt. Der 1 Ether verschwindet von deinem Konto und geht auf dem von Bob ein.

Als Besitzer deines privaten Schlüssels kannst nur du die Transaktion signieren, die dein Guthaben bewegen kann. Solange du deinen privaten Schlüssel privat hältst, kann niemand dein Guthaben auf der Blockchain bewegen. Ja – obwohl du deinen öffentlichen Schlüssel, deine Adresse und die Signaturen all deiner Transaktionen teilst, bleibt dein Guthaben sicher. Dies ist die Brillanz der Trapdoor Functions in Aktion.

Private versus öffentliche Schlüssel: Die Basis deiner Krypto-Wallet

Natürlich sind öffentliche und private Schlüssel erst der Anfang, um die Funktionsweise deiner Krypto-Wallet zu verstehen. Während sie die Grundlage für den Peer-to-Peer-Werttransfer bilden, haben sich Krypto-Wallets weiterentwickelt, um noch viel mehr zu bieten. Heute gibt es unzählige verschiedene Arten von Wallets, die diese Technologie jeweils etwas anders nutzen.

Möchtest du mehr über deine Krypto-Wallet erfahren? Lies weiter, um tiefer in die Funktionsweise heutiger Wallets einzutauchen, die es dir erlauben, unzählige Konten über eine einzige Benutzeroberfläche zu verwalten.