🏂🏽 👩🏼‍🤝‍👨🏾 🍜 पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी 🤟🏿 🖐🏿 📘

इस अनुच्छेद में, हम नियतात्मक बटुए, पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी के बारे में बात करेंगे, और यह गणितीय रूप से कैसे काम करता है और किन मामलों में व्यवहार में लाना सुविधाजनक है। यह सामग्री उन विशेषज्ञों के लिए उपयोगी होगी जिनकी गतिविधियाँ पेमेंट गेटवे, बिटकॉइन वॉलेट्स और अन्य सिक्का स्टोरों से संबंधित हैं। इसके अलावा, सामग्री उन लोगों के लिए ब्याज की होगी जो अण्डाकार क्रिप्टोग्राफी और इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर कुंजी तैनाती योजनाओं में रुचि रखते हैं।

नियतकालिक बटुआ

सबसे पहले, आइए परिभाषित करें कि एक नियतात्मक बटुआ क्या है। जब हम मुख्य पीढ़ी के बारे में बात करते हैं, तो हम अक्सर "वॉलेट" शब्द का उपयोग करते हैं, क्योंकि क्रिप्टोकरेंसी के संदर्भ में, एक निजी कुंजी का मालिक सिक्कों के स्वामित्व का प्रमाण है, और इस मामले में, वॉलेट और कुंजी का समान अर्थ है।

नियतात्मक बटुआ एक बटुआ है जिसमें सभी निजी कुंजियों का उपयोग सभी कुंजी द्वारा साझा किए गए एक रहस्य से उत्पन्न होता था। ख़ासियत यह है कि इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के लिए किसी भी प्रमुख जोड़े को उत्पन्न करने के लिए एक रहस्य से संभव है। आप प्रत्येक आने वाले भुगतान और परिवर्तन के लिए नए पते का उपयोग कर सकते हैं।

आसानी से, इस तरह के वॉलेट की कुंजियों को आसानी से किसी अन्य डिवाइस में स्थानांतरित किया जा सकता है, एक बैकअप प्रतिलिपि बनाई गई और फिर बहाल कर दी गई, क्योंकि वास्तव में आपको केवल एक मुख्य रहस्य को आरक्षित करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, मुख्य रहस्य से उत्पन्न सभी निजी चाबियाँ एक दूसरे के साथ नहीं जुड़ी हैं। उत्पन्न पते के बीच कनेक्शन का पता लगाना असंभव है (यह निर्धारित करने के लिए कि वे सभी एक उपयोगकर्ता के हैं), और उत्पन्न निजी कुंजी होने पर, आप साझा किए गए रहस्य को पुनर्स्थापित नहीं कर सकते।

मूल गुप्त एन्कोडिंग

अब मुख्य रहस्य को एन्कोडिंग के बारे में बात करते हैं। कुछ मानकीकृत दृष्टिकोण है जो BIP39 में परिभाषित किया गया था। यह मुख्य गुप्त के एन्कोडिंग तथाकथित चेक एन्कोडिंग है जो एक मुहावरेदार वाक्यांश में है - शब्दों का एक सेट जो कागज पर लिखना आसान है और, यदि आवश्यक हो, तो याद रखें। प्रवेश करते समय, चेकसम को चेक करना संभव है, अर्थात्, किसी उच्च संभावना वाले त्रुटि की पहचान करने के लिए, यदि कोई हो।

यह कैसे काम करता है? वास्तव में, आपके पास मुख्य रहस्य (एंट्रॉपी) है - वह डेटा जिसमें से बटुए की सभी व्यक्तिगत चाबियाँ विस्तारित हैं। इस रहस्य की अलग-अलग लंबाई हो सकती है। चेकसम के लिए: एंट्रोपी के प्रत्येक 32 बिट्स के लिए 1 बिट चेकसम है, अर्थात चेकसम की गणना सूत्र द्वारा की जाती है, क्योंकि बिट्रॉपी की लंबाई 32 से विभाजित बिट्स में होती है।

एन्ट्रापी एक चेकसम के साथ घुलमिल जाती है, जिसकी गणना डबल SHA-256 हैश (256 बिट की लंबाई पर SHA-2) के रूप में की जाती है, जिसके बाद आवश्यक संख्या में बिट्स काट दिया जाता है। समवर्ती डेटा को दूसरी संख्या प्रणाली में स्थानांतरित किया जाता है: 2048 के आधार पर बाइनरी से नंबर सिस्टम तक (जैसा कि आप देख सकते हैं, 20% है)

2^{11}

$2 ^ {11}$ )। और यदि आप एन्ट्रॉपी बिट्स और चेकसम की लंबाई जोड़ते हैं, तो आपको 11 का एक मल्टीपल मिलता है। इस प्रकार, हम आउटपुट मेनेमिक वाक्यांश में शब्दों की संख्या प्राप्त करते हैं।

वास्तव में, डेटा 11-बिट भागों में "कटा हुआ" है। 2048 शब्दों का एक शब्दकोश है (

2^{11}

$2 ^ {11}$ ) जिसके लिए कुछ आवश्यकताएं लागू होती हैं। डिक्शनरी की डिफ़ॉल्ट भाषा अंग्रेजी है, लेकिन किसी का भी उपयोग किया जा सकता है। शब्द एक निश्चित लंबाई (आमतौर पर 7 वर्ण तक की सीमा) से अधिक नहीं होनी चाहिए। सभी वर्णों के एक निश्चित सामान्यीकरण के साथ सभी को UTF-8 में एन्कोड किया जाना चाहिए। अनिवार्य पहले चार वर्णों में प्रत्येक शब्द की विशिष्टता है।

पहले चार वर्ण विशिष्ट रूप से शब्द को शब्दकोष में पहचानते हैं, और शेष वर्णों को पढ़ने, याद रखने आदि के लिए इस शब्द को सुविधाजनक रूप में पूरा करने के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, 11 बिट्स के डेटा के प्रत्येक टुकड़े को एक शब्द के रूप में एक अस्पष्ट मिलान प्राप्त होता है। शब्दकोश। यदि आपके रहस्य की एन्ट्रॉपी 256 बिट्स है, तो एन्कोडिंग के लिए डेटा 264 बिट्स होगा, और आपके मेनीमोनिक वाक्यांश में 24 शब्द होंगे। यह BIP39 में वॉलेट रहस्यों को एन्क्रिप्ट करने के लिए मुख्य दृष्टिकोण है, जो अक्सर अभ्यास में उपयोग किया जाता है।

भविष्य में एक बैकअप प्रतिलिपि बनाने और इसका उपयोग करने के लिए, आपको इस वाक्यांश को बाहरी माध्यम पर लिखने के लिए आमंत्रित किया जाता है। कागज जिसे आप एक सुरक्षित स्थान पर संग्रहित करेंगे, वह सर्वोत्तम है। तो आप अपनी सभी कुंजियों तक पूर्ण पहुंच को पुनर्स्थापित कर सकते हैं।

निर्धारक बटुए के प्रकार

नियतात्मक बटुए दो प्रकार के होते हैं। उनके मुख्य अंतरों पर विचार करें।

पहला वाला सबसे सरल है। यहां मुख्य रहस्य को उस चाइल्ड कुंजी के सूचकांक के साथ सम्‍मिलित किया गया है जिसे हम प्राप्त करना चाहते हैं, जिसके बाद संक्षिप्त डेटा को प्राप्त किया गया है। अधिकतर यह SHA-256 हैश फ़ंक्शन का उपयोग करके होता है।

दूसरे प्रकार में पदानुक्रमित नियतात्मक बटुए, एचडी वॉलेट्स शामिल हैं, जिनके सिद्धांत BIP32 में परिभाषित किए गए हैं, और पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी के लिए एक बहुत ही सामान्य दृष्टिकोण हैं।

नियतात्मक पीढ़ी

आरेख में इन प्रकार के पर्स के बीच अंतर पर विचार करें।

एक साधारण नियतात्मक वॉलेट में कुछ बीज होते हैं, जिनसे बड़ी संख्या में निजी कुंजी सीधे उत्पन्न होती हैं। उनकी संख्या केवल सूचकांक के आयाम द्वारा सीमित की जा सकती है, जो हैशिंग से पहले रहस्य तक पहुंच जाती है। आमतौर पर यह 4 बाइट्स है, अर्थात, संभावित विकल्पों का स्थान लगभग 4 बिलियन अद्वितीय निर्धारक बटुआ कुंजियों की अनुमति देता है। व्यवहार में, यह किसी भी स्थिति के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

पदानुक्रमित नियतात्मक पीढ़ी

आइए एक पदानुक्रमित नियतात्मक बटुए पर जाएं, जिसकी प्रमुख परिनियोजन योजना को अब तक एक सरलीकृत रूप में प्रस्तुत किया गया है। बीज है, जिसमें से मास्टर कुंजी की एक जोड़ी सीधे प्राप्त की जाती है। यदि एक साधारण निर्धारक बटुए में हमें एक निजी कुंजी मिलती है, तो यहां हमें कुंजियों की एक जोड़ी मिलती है। इसके अलावा, पदानुक्रम स्तर हैं, जिनमें से प्रत्येक पर हम बच्चे की कुंजी उत्पन्न करने के लिए सूचकांक की गणना करते हैं। हम सार्वजनिक कुंजी शाखाएँ और निजी कुंजी शाखाएँ भी बना सकते हैं।

पदानुक्रम स्तर

एचडी वॉलेट के बारे में, यह ध्यान देने योग्य है कि पदानुक्रम के प्रत्येक स्तर पर BIP32 नियमों के अनुसार, एक स्पॉइंग नोड में तीन ऑब्जेक्ट हैं: एक निजी कुंजी, एक सार्वजनिक कुंजी और एक चेन कोड जिसका उपयोग अगले पदानुक्रम स्तर को स्पॉन करने के लिए किया जाता है।

पदानुक्रमित पीढ़ी योजना

आइए BIP32 के लिए मुख्य पीढ़ी योजना पर अधिक विस्तार से विचार करें।

यह सब बीज से शुरू होता है, इसे मास्टर बीज भी कहा जाता है, जिसमें से पदानुक्रम के शून्य स्तर की गणना की जाती है - मास्टर कुंजी और श्रृंखला कोड की एक जोड़ी।

विशिष्ट सूचकांकों के साथ बड़ी संख्या में मुख्य जोड़े मास्टर कुंजी की एक जोड़ी से उत्पन्न हो सकते हैं। एक नए स्तर की पदानुक्रम बनाई जा रही है, जिसका उपयोग खातों को बनाने के लिए किया जाता है। मान लीजिए कि एक उपयोगकर्ता के पास बीज है और कई पते बनाना चाहता है जो एक दूसरे से अलग होंगे। इन पतों के सिक्कों को मिश्रित नहीं किया जाएगा, एक साथ प्रकाशित नहीं किया जाएगा, और उनके बीच समाप्त लेनदेन में कनेक्शन प्राप्त करना संभव नहीं होगा। इन चाबियों का उपयोग एक दूसरे से पूरी तरह से अलग किया जाएगा। एक खाते में, मुख्य समूह का उपयोग कार्य बजट के लिए किया जाएगा, दूसरे में व्यक्तिगत बजट के लिए और दूसरा खाता बही-खाते के लिए किया जाएगा। सिक्के एक-दूसरे के साथ नहीं मिलेंगे।

अगला पदानुक्रम स्तर विभिन्न प्रमुख पीढ़ी श्रृंखलाओं को परिभाषित करता है। सबसे अधिक बार, इंडेक्स 0 और 1 के साथ चेन का उपयोग किया जाता है। इंडेक्स 0 के साथ एक चेन आने वाली भुगतानों के लिए एक पता बनाने के लिए अंतिम कुंजी उत्पन्न करेगी, और इंडेक्स 1 के साथ एक चेन उपयोगकर्ता द्वारा स्वयं के लिए भेजे गए सिक्कों के लिए वॉलेट्स उत्पन्न करेगा, अर्थात परिवर्तन। यह आवश्यक है ताकि प्रोग्राम स्तर पर बटुआ परिवर्तन से बाहर से भेजे गए भुगतानों को अलग-अलग कर दे, प्रत्येक लेनदेन के संतुलन में परिवर्तन की गणना करता है और सभी भुगतानों के इतिहास के साथ एक दृश्य सूची को संकलित करता है। यह वॉलेट के विकास और रोजमर्रा के भुगतान के लिए इसके उपयोग को सरल करता है।

हैश-आधारित संदेश प्रमाणीकरण कोड

अब पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी प्रक्रियाओं के गणितीय घटक पर चलते हैं। आरंभ करने के लिए, हैश-आधारित संदेश प्रमाणीकरण कोड पर विचार करें। यह हैश कार्यों की गणना के लिए एक अलग वर्ग है। यह अलग है कि यह इनपुट में दो मान लेता है, और एक नहीं। पहला मान निजी कुंजी है, और दूसरा स्वयं संदेश है।

H M A C (K, m) = H ((K^{o p a d}) | | H (K^{i p a d}) | | m)

$HMAC (K, m) = H ((K ^ {opad}) || H (K ^ {ipad}) || m)$

K कुंजी है
एम - संदेश
opad, ipad - हैशिंग के विभिन्न चरणों में एक दूसरे से भिन्न कुंजियाँ उत्पन्न करने के लिए आवश्यक कुछ निरंतर मूल्य।
हैश फ़ंक्शन के रूप में, SHA-512 का उपयोग किया जाता है।

ख़ासियत यह है कि HMAC का उपयोग करने के लिए, आपको संदेश की सही हैश मान प्राप्त करने के लिए एक गुप्त कुंजी की आवश्यकता है।

तो, HMAC हैश मान की गणना करने के लिए, XOR कुंजी का मान ipad निरंतर मान के साथ है, जिसके बाद परिणाम hashed हो गया है। इस मान पर एक संदेश दिया जाता है, जिसके बाद कुंजी XOR की गणना एक स्थिर मान के साथ की जाती है, जिसे हैश मान के साथ मिलाया जाता है, और फिर फिर से हैश किया जाता है। परिणामस्वरूप, हमें हैश मान के 512 बिट्स मिलते हैं।

व्युत्पत्ति कार्य

आइए कुछ कार्यों को देखें जिनका उपयोग पदानुक्रमित कुंजी की गणना में किया जाता है।

सबसे पहले, हम मास्टर बीज को मास्टर कुंजी जोड़ी में बदलने में रुचि रखते हैं। उसके बाद, आपको व्यक्तिगत मूल कुंजी से बच्चे की निजी कुंजी और बच्चे को सार्वजनिक कुंजी प्राप्त करने की आवश्यकता है। दूसरे मामले में, सटीक समान फ़ंक्शन का उपयोग पहले के रूप में किया जाता है, लेकिन आधार बिंदु द्वारा संख्या का गुणन जोड़ा जाता है, इसलिए इसे अलग से नहीं माना जाएगा। अगला कदम सार्वजनिक माता-पिता की कुंजी से बच्चे को सार्वजनिक करना है। यह ध्यान देने योग्य है कि माता-पिता की सार्वजनिक कुंजी से एक बच्चे को व्यक्तिगत रूप से प्राप्त करना संभव नहीं है। यह सीमा एचडी वॉलेट्स में निहित कुछ गुणों के कारण है, जिस पर हम आगे विचार करेंगे।

तो, चलो प्रत्येक पीढ़ी के कार्यों को अलग-अलग करते हैं।

मास्टर सिड से मास्टर कुंजी प्राप्त करने के लिए, एचएमएसी फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है, जहां निरंतर स्ट्रिंग "बिटकॉइन सीड" को कुंजी के रूप में प्रेषित किया जाता है, और मुख्य गुप्त डेटा स्वयं एक संदेश के रूप में। इस प्रकार, 512 बिट्स का एक हैश मान प्राप्त होता है, जिसे हम दो भागों के रूप में मानते हैं: बाएं और दाएं। बाईं ओर मास्टर निजी कुंजी है, और दाईं ओर चेन कोड होगा। इसके अलावा, इन मूल्यों का उपयोग बाल कुंजी के बाद के स्तर को उत्पन्न करने के लिए किया जाएगा।

मास्टर को सार्वजनिक करने के लिए, बस आधार बिंदु के मूल्य को मास्टर निजी कुंजी के मूल्य से गुणा करें। जैसा कि आप देख सकते हैं, यह अण्डाकार वक्र पर बिंदुओं के समूह में साधारण कुंजी के साथ सादृश्य द्वारा होता है।

अब देखते हैं कि बच्चे की निजी कुंजी मूल निजी से कैसे आती है।

हम फिर से HMAC फ़ंक्शन का उपयोग करेंगे। एक कुंजी के रूप में, हम वर्तमान पदानुक्रम स्तर के चेन कोड को पास करते हैं, और एक संदेश, संघनन के रूप में, जहां पहला भाग आधार बिंदु से गुणा किया गया व्यक्तिगत पैरेंट कुंजी है। वास्तव में, यह एक बिंदु और इस बिंदु के क्रमांकन के लिए एक कलाकार है। संबंध उस बच्चे की कुंजी के सूचकांक के साथ होता है जिसे हम प्राप्त करना चाहते हैं, 32 बिट्स, यानी 4 बाइट्स पर क्रमबद्ध।

HMAC फ़ंक्शन के परिणाम के आधार पर, हमें मूल्य I प्राप्त होता है, और फिर से हम इसे अलग से मानते हैं: आउटपुट मानों के बाएँ और दाएँ भाग 256 बिट्स हैं। फिर बच्चे की निजी चाबी

k_{i}

$k_i$ हम बाईं आउटपुट वैल्यू को जोड़कर गणना करते हैं

I_{l}

$I_l$ मूल निजी कुंजी के मूल्य। परिवर्धन modulo n किया जाता है, जहाँ n अण्डाकार वक्र के आधार बिंदु का क्रम है, ताकि निजी कुंजी के अधिकतम मूल्य से अधिक न हो। इस प्रकार, हमें एक निजी कुंजी प्राप्त हुई।

तदनुसार, चाइल्ड चेन कोड HMAC फ़ंक्शन के सही आउटपुट मान के बराबर होगा, अर्थात।

I_{R}

$I_R$ । यदि हम व्यक्तिगत जनक कुंजी से बच्चे को सार्वजनिक कुंजी ढूंढना चाहते हैं, तो हम मूल्य को गुणा करते हैं

k_{i}

$k_i$ अण्डाकार वक्र पर आधार बिंदु के मान से। इसलिए हमें जनता की चाबी मिलती है

K_{i}

$K_i$ ।

हम सार्वजनिक जनक कुंजी से बच्चे की सार्वजनिक कुंजी की गणना कैसे करते हैं?

यहां गणना थोड़ी अलग होगी। हम एचएमएसी फ़ंक्शन में एक कुंजी के रूप में वर्तमान पदानुक्रम स्तर की श्रृंखला पदानुक्रम को पास करते हैं, जिसके बाद हम मूल सार्वजनिक कुंजी को क्रमबद्ध करते हैं और इसे 32 बिट्स पर क्रमबद्ध वांछित सूचकांक के साथ जोड़ते हैं। इनपुट डेटा बिल्कुल उसी तरह प्राप्त किया जाता है जैसे पिछले मामले में। सार्वजनिक कुंजी की गणना करने के लिए, हम HMAC फ़ंक्शन के आउटपुट मान के बाईं ओर लेते हैं, और इसे आधार बिंदु के क्रम में लिए गए 256 बिट्स के रूप में मानते हैं, इसे अण्डाकार वक्र पर एक बिंदु पर लाते हैं, अर्थात, आधार बिंदु से गुणा करें, और फिर मूल सार्वजनिक कुंजी के साथ परिणाम जोड़ें। । जोड़ का परिणाम भी एक बिंदु होगा, और यह एक सार्वजनिक बच्चा कुंजी होगा। इस कुंजी के लिए चेन कोड HMAC फ़ंक्शन के आउटपुट मान का दाईं ओर होगा।

एक दूसरे से चाबी मिलाते हुए

यह एक तार्किक प्रश्न उठा सकता है कि विभिन्न तरीकों से प्राप्त निजी और सार्वजनिक कुंजी एक दूसरे के अनुरूप कैसे होंगे। क्या वास्तव में एक सार्वजनिक कुंजी से उत्पन्न सार्वजनिक कुंजी से ठीक उसी मूल्य को प्राप्त करना संभव है, जो एक निजी कुंजी को दूसरे तरीके से प्राप्त करके इसे आधार बिंदु से गुणा करना है? यह सत्यापित करना आसान है।

यदि हम याद करते हैं कि हमने व्यक्तिगत चाइल्ड कुंजी की गणना कैसे की है, और इसे बेस पॉइंट से गुणा करें, अर्थात, पॉइंट फंक्शन की ओर ले जाएँ, और फिर चाइल्ड पब्लिक की की गणना को याद करें और इन कैलकुलेशन की तुलना करें, हम देखेंगे कि यदि हम पेरेंट पब्लिक की को पर्सनल पेरेंट का उत्पाद मानते हैं। आधार बिंदु की कुंजी, तो हम देखेंगे कि एक ही गणना एक अलग क्रम में की गई थी।

एक मामले में, हमने निजी कुंजियों को जोड़ा और आधार बिंदु से गुणा किया, और दूसरे मामले में, हमने पहले आधार बिंदु द्वारा मूल्यों को गुणा किया, और फिर उन्हें जोड़ा और परिणाम प्राप्त किया। इस तथ्य के आधार पर कि एक दीर्घवृत्त वक्र पर अंक जोड़ने का संचालन योगात्मक है, हम कह सकते हैं कि ये दो मूल्य समान हैं - हमें एक ही सार्वजनिक कुंजी की गणना दो तरीकों से की जाएगी।

सार्वजनिक कुंजी उदाहरण

हित के लिए, हम एक सार्वजनिक कुंजी का उदाहरण देख सकते हैं जो परीक्षण मूल्यों और BIP32 गणनाओं के लिए प्राप्त की गई थी। यदि हमारी एन्ट्रॉपी में 128 बिट्स शामिल हैं, तो हेक्साडेसिमल संख्या प्रणाली में यह नीचे की छवि की तरह दिखाई देगा।

BIP39 mnemonic वाक्यांश में एन्कोड किया गया समान मान, दिखाए गए 12 शब्दों की तरह दिखाई देगा। यदि आप पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी के लिए एक मास्टर बीज के रूप में इस mnemonic वाक्यांश का उपयोग करते हैं, तो आपको संबंधित 256-बिट श्रृंखला कोड के साथ ऐसी मास्टर निजी कुंजी मिलेगी।

विस्तारित कुंजी

विस्तारित सार्वजनिक कुंजी और विस्तारित निजी कुंजी जैसी अवधारणाएँ भी हैं। इसका उपयोग कैसे किया जाता है? बेहतर समझने के लिए, हम दृश्य स्थिति का वर्णन करते हैं।

मान लीजिए कि हमारे पास एक विशिष्ट उपयोगकर्ता और कुछ सेवा है। एक सेवा एक निश्चित आवृत्ति वाले उपयोगकर्ता के लिए, बिटकॉइन में उदाहरण के लिए भुगतान स्थानांतरित करती है। उपयोगकर्ता और सेवा दोनों प्रत्येक भुगतान के लिए एक नए पते का उपयोग करने में रुचि रखते हैं, ताकि एक बाहरी पर्यवेक्षक के लिए एक तथ्य स्थापित करना और एक-दूसरे के साथ बातचीत के इतिहास को भ्रमित करने में मुश्किल हो।

सबसे सरल मामले में, यह इस तरह दिखेगा: प्रत्येक आने वाले भुगतान के लिए उपयोगकर्ता एक नई कुंजी जोड़ी बनाता है, उस पते की गणना करता है जिसे वह सेवा में पास करता है, जिसके बाद सेवा लेनदेन उत्पन्न कर सकती है और भुगतान पूरा कर सकती है। हालांकि, इन भुगतानों की तीव्रता अधिक होने पर दोनों पक्षों के लिए यह असुविधाजनक है।

विस्तारित सार्वजनिक कुंजी

एक समान स्थिति में, विस्तारित सार्वजनिक कुंजी (xPubKey) असुविधा से छुटकारा पाने में मदद करती है। उपयोगकर्ता स्वयं के बजाय पते उत्पन्न करने के लिए एक तृतीय-पक्ष सेवा को सक्षम कर सकता है जो सेवा के लिए जाना जाएगा, लेकिन केवल उपयोगकर्ता के पास निजी कुंजी होगी। सेवा उपयोगकर्ता के ज्ञान के बिना किसी भी पते को उत्पन्न कर सकती है और उन्हें धन भेज सकती है, और उपयोगकर्ता अपनी सुविधानुसार, निजी कुंजी को तैनात कर सकता है और इनमें से किसी भी पते पर पहुंच प्राप्त कर सकता है।

यह कैसे काम करता है? उपयोगकर्ता को कुंजी पदानुक्रम के दूसरे स्तर पर एक नया खाता बनाने की आवश्यकता है, उसके लिए वर्तमान स्तर के लिए सार्वजनिक कुंजी और श्रृंखला कोड की गणना करें। उसके बाद, आपको सेवा में सार्वजनिक कुंजी और श्रृंखला कोड दोनों को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है। सुविधा के लिए, Base58Check एन्कोडिंग पेश किया गया था, जिसके बारे में हमने बात की (यहाँ एक विशेष संस्करण है)। इसके बाद, सार्वजनिक कुंजी, चेन कोड और चेकसम को संक्षिप्त कर दिया जाता है। यह सभी आधार संख्या प्रणाली 58 में एन्कोडेड है और हमें एक निश्चित मानक के अनुसार पहले से एन्कोडेड एक सार्वजनिक विस्तारित कुंजी मिलती है। यह अक्षर "xpub" से शुरू होता है, जिसे आसानी से पहचाना जाता है। यह छवि में दिखाया गया है।

एक सेवा BIP32 के माध्यम से उपयोगकर्ता के लिए इस तरह की कुंजी और सार्वजनिक कुंजी को स्वीकार कर सकती है, उनसे पते प्राप्त कर सकती है और उनके लिए भुगतान कर सकती है। हालाँकि, केवल उपयोगकर्ता संबंधित निजी कुंजी की गणना कर सकता है।

कठिन व्युत्पत्ति

कुंजियों की श्रेणीबद्ध पीढ़ी में कठोर व्युत्पत्ति जैसी कोई चीज होती है। यह एक दृष्टिकोण है जो संबंधित माता-पिता सार्वजनिक कुंजी से बच्चे की सार्वजनिक कुंजी की गणना की अनुमति नहीं देता है। यह सामान्य पीढ़ी से भिन्न होता है कि इसमें हम क्रमबद्ध बिंदु के अभिगम का उपयोग मूल सार्वजनिक कुंजी के रूप में HMAC फ़ंक्शन के संदेश के रूप में करते हैं, और कठोर व्युत्पत्ति में हम मूल निजी कुंजी के क्रमांकन का उपयोग करते हैं।

इसके अलावा, सूचकांक गणना अलग है। सामान्य पीढ़ी में सूचकांक को सीधे 32 बिट्स पर क्रमबद्ध किया जाता है, और कठोर व्युत्पत्ति में इसे थोड़ा परिवर्तित किया जाता है: इसमें एक स्थिर मान जोड़ा जाता है

2^{31}

$2 ^ {31}$ यह 1 के लिए सबसे महत्वपूर्ण बिट सेट करता है (व्युत्पत्ति प्रकारों के बीच अंतर करना आसान हो जाता है)। तदनुसार, सामान्य कुंजी और कठोर व्युत्पत्ति दोनों के लिए संभावित कुंजी के वेरिएंट का स्थान समान है, और इसके बराबर है

2^{31}

$2 ^ {31}$ ।

इस प्रकार, माता-पिता की सार्वजनिक कुंजी और कठोर व्युत्पत्ति होने के कारण, बाल सार्वजनिक कुंजी की गणना करना संभव नहीं है। यदि हमलावर को माता-पिता की सार्वजनिक कुंजी मिलती है, तो वह बच्चे की कुंजियों की गणना करने में सक्षम नहीं होगा। इसलिए, यह प्राप्त अभिभावक कुंजी के साथ पते और उनके संबंधों की गणना करने में सक्षम नहीं होगा। सामान्य व्युत्पत्ति के मामले में, अर्थात्, सामान्य रूप से, इस तरह के एक समारोह का उपयोग किया जा सकता है और आपस में पतों के संबंध का पता लगा सकते हैं।

पीढ़ी के पथ

आइए उन तरीकों के बारे में बात करते हैं जिनमें चाबियाँ उत्पन्न की जा सकती हैं।

पदानुक्रम के प्रत्येक स्तर पर, एक विशिष्ट सूचकांक होता है जो प्रमुख पीढ़ी के पहलुओं को परिभाषित करता है। मास्टर कुंजी से अंतिम कुंजी तक के मार्ग को अनुक्रमित के रूप में स्लैश के माध्यम से लिखा जा सकता है। यदि हम एक निजी कुंजी के बारे में बात कर रहे हैं, तो रिकॉर्डिंग एक छोटे से "एम" के साथ शुरू होती है, और अगर हम एक सार्वजनिक कुंजी बनाने की बात कर रहे हैं, तो एक बड़े "एम" के साथ। यदि सूचकांक को एपोस्ट्रोफ द्वारा इंगित किया गया है, तो यह समझा जाना चाहिए कि हम एपोस्ट्रोफ के बिना कठोर व्युत्पत्ति के बारे में बात कर रहे हैं - सामान्य व्युत्पत्ति।

BIP32 में उपयोग किए जाने वाले लोकप्रिय प्रमुख पीढ़ी मार्गों में से एक पर विचार करें, जहां पदानुक्रमित कुंजी परिभाषित की गई थीं।

यह एक पथ का उपयोग करता है जहां मास्टर कुंजी पदानुक्रम का शून्य स्तर है। निम्नलिखित खातों के सूचकांक हैं जो एक ही उपयोगकर्ता को नामित करते हैं, उसके बाद श्रृंखलाएं होती हैं जहां उन पते की श्रृंखलाएं हो सकती हैं जो आने वाले भुगतानों को स्वीकार करने के लिए बाहर प्रकाशित किए जाते हैं, और सूचकांक 1 के साथ, उन श्रृंखलाओं को बनाया जाएगा जिनके लिए उपयोगकर्ता खुद को भुगतान भेजता है (अधिक बार यह सब समर्पण है)। अंतिम इंडेक्स का उपयोग उन कुंजियों को उत्पन्न करने के लिए किया जाएगा जिनसे पते की गणना की जाएगी।

BIP32 मानक के अनुसार इंडेक्स 0 के साथ पहली पहली कुंजी की गणना करने के लिए, हमारे पास मीटर, 0 के साथ सख्त, चेन - 0, इंडेक्स - 0 (m / 0 '/ 0/0) होगा। तो हम पहले पदानुक्रमिक रूप से उत्पन्न कुंजी के लिए पथ प्राप्त करते हैं।

बिटकॉइन में सुधार के लिए एक सुझाव है, इसे BIP43 कहा जाता है, जिसमें सुधार के पदानुक्रम के पहले स्तर पर लिखना शामिल है, जो एक नया स्पॉन पथ (m / bip_number '/ *) प्रदान करता है।

इस प्रकार, BIP44 दिखाई दिया, जिसने पिछले वाक्य की विशेषता का उपयोग किया, अर्थात्, सूचकांक 44 को पहले पदानुक्रम स्तर के लिए लिखा गया है, और निम्नलिखित सुधारों का प्रस्ताव दिया है: दूसरी पदानुक्रम स्तर के सूचकांक में, एक निश्चित मान रिकॉर्ड करें जो उस प्रकार के सिक्के के अनुरूप होगा जो हम इस वॉलेट के लिए उपयोग करते हैं। अब, विभिन्न मुद्राओं के लिए चाबियाँ तैनात की जा सकती हैं और एक बटुए में उपयोग की जा सकती हैं।

बिटकॉइन के लिए, रास्ता बिटकॉइन टेस्टनेट के लिए "m / 44 '/ 0' / 0 '/ 0/0" जैसा दिखेगा - "मी / 44' / 1 '/ 0' / 0/0", Litecoin के लिए - "m / 44 '/ 2' / 0 '/ 0/0 ", डैश के लिए -" एम / 44' / 5 '/ 0' / 0/0 "। दिलचस्प बात यह है कि, एथेरेम चाबियों और डिजिटल रूप से हस्ताक्षर करने के लिए बिल्कुल एक ही अण्डाकार वक्र का उपयोग करता है और इसके बटुए के लिए मार्ग "m / 44 '/ 60' / 0 '/ 0/0" जैसा दिखेगा।

एक और सुधार है - BIP45। सुधार बहुउद्देशीय बटुए में उनके उपयोग के मामले में चाबियाँ पैदा करने और BIP16, यानी P2SH का उपयोग करते हुए पते के गठन के लिए नियमों का निर्धारण करने के उद्देश्य से है। इसमें BIP43 वाक्य शामिल है और पदानुक्रम के पहले स्तर पर सूचकांक 45 को इंगित करता है; पदानुक्रम के दूसरे स्तर पर, इसे एक हस्ताक्षरकर्ता (कोसिग्नर) के संकेत की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, एक 3 से 5 बहु-हस्ताक्षर नियम है। इसलिए, 5 हस्ताक्षरकर्ता हैं, लेकिन सिक्के खर्च करने के लिए, आपको कम से कम 3 हस्ताक्षर चाहिए। इस प्रकार, हस्ताक्षरकर्ताओं में से प्रत्येक के पास अपने स्वयं के मास्टर बीज के साथ एक एचडी वॉलेट होगा, और इसके पथ में इसके सीरियल नंबर को इंगित करेगा। प्रत्येक उपयोगकर्ता के पदानुक्रम के पहले स्तर पर उत्पन्न कुंजियों को छांटते समय इसकी गणना एक सूचकांक के रूप में की जा सकती है। मान लीजिए, पहले स्तर पर, प्रत्येक उपयोगकर्ता ने चाबियाँ बनाईं, वे एक दूसरे के साथ आदान-प्रदान करते हैं, सॉर्ट करते हैं और पता लगाते हैं कि पदानुक्रम के दूसरे स्तर के लिए कौन सा सूचकांक है। इस तरह से बातचीत करने की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए यह आवश्यक है, और तुरंत सही तरीके से पते उत्पन्न करें और अपना सीरियल नंबर जानें।

यही है, आप एक बार विस्तारित सार्वजनिक कुंजी का आदान-प्रदान कर सकते हैं ताकि आप स्वतंत्र रूप से, समूह के अन्य सदस्यों के स्वतंत्र रूप से, बहु-विषयक पते बना सकें और उन पर भुगतान स्वीकार कर सकें।

सवाल

चलो अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों पर चलते हैं।

- विभिन्न सिक्कों में मास्टर बीज कैसे भिन्न होते हैं?

बीज एक यादृच्छिक रूप से उत्पन्न संख्या है, बिट्स के कुछ अनुक्रम, या यह एक mnemonic वाक्यांश है, उदाहरण के लिए, BIP39 के अनुसार, जिसका उपयोग कुंजी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग एक सिक्के के लिए और किसी भी अन्य दोनों के लिए किया जा सकता है - विभिन्न मुद्राओं के लिए अलग-अलग मुहावरों का उपयोग करना आवश्यक नहीं है। इसके अलावा, BIP44 है, जो एक ही मुहावरेदार वाक्यांश से विभिन्न मुद्राओं के लिए कुंजी बनाने के नियमों को परिभाषित करता है। ये निजी कुंजियाँ एक-दूसरे के साथ प्रतिच्छेद नहीं करेंगी, बल्कि विभिन्न मुद्राओं के विभिन्न पतों के लिए उपयोग की जाएंगी।

- BIP39 से शब्दकोश, जहाँ एक मुहावरेदार वाक्यांश के लिए 2048 शब्द मानकीकृत हैं? क्या मैं इसे सभी पर्स और एप्लिकेशन में उपयोग कर सकता हूं?

तथ्य यह है कि यह मानक BIP39 के लिए वर्णित है। यह BIP39 के लिए है कि इसमें शब्दकोश हैं: अंग्रेजी, दो जापानी, चीनी, इतालवी, रूसी, यूक्रेनी, आदि। यदि कुछ एप्लिकेशन का दावा है कि यह BIP39 का उपयोग करता है और एक मुहावरेदार वाक्यांश को आयात और निर्यात करना संभव बनाता है, तो इसका मतलब है कि यह शब्दों के एक सेट का भी उपयोग करता है। एक ही। हालांकि, ऐसे बटुए हैं जो BIP39 का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन उनके स्वयं के संशोधन। आपको वॉलेट विवरण को देखने और मानकीकृत, या अपने स्वयं के विकास, या उस सेवा के विकास का उपयोग करने की आवश्यकता है जो बटुआ प्रदान करता है।

- कॉइनबेस जैसे एक्सचेंज और सेंट्रलाइज्ड स्टोरेज पर, सभी यूजर्स के लिए वॉलेट कीज एक ही कॉमन वाक्यांश से उत्पन्न होती हैं या नहीं?

यह कहना मुश्किल है, क्योंकि वे अपनी आंतरिक संरचना को नहीं खोलते हैं, लेकिन जो नई सेवाएं दिखाई देती हैं, वे या तो अलग से चाबियाँ पैदा कर सकती हैं, या बीआईपी 32 मानक का उपयोग कर सकती हैं, या इसके संशोधित संस्करण का उपयोग कर सकती हैं। वे सेवाएँ जो पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी के लिए मानकों के सामने मौजूद थीं, सबसे अधिक संभावना है, बस अलग-अलग निजी कुंजी उत्पन्न करना जारी रखती हैं। यदि सभी कुंजियों का एक बड़ा टर्नओवर है, तो शायद उन्हें प्रबंधित करना आसान है।

"क्या अण्डाकार वक्र पर कुंजी एक बिंदु है, जो कि दो बहुत बड़ी संख्या X और Y है?"

सार्वजनिक कुंजी - हाँ, यह अण्डाकार वक्र पर एक बिंदु है, और निजी कुंजी एक प्राकृतिक संख्या है जो दर्शाती है कि आधार बिंदु को कितनी बार अपने आप से जोड़ने की आवश्यकता है। सार्वजनिक कुंजी में दो मान होते हैं - ये X और Y निर्देशांक हैं, जिनमें से प्रत्येक का आकार 256 बिट्स है।

- प्वाइंट और इंडेक्स के क्रमांकन के लिए "कास्ट टू पॉइंट" क्या है?

एक बिंदु पर कटौती का मतलब है कि एक प्राकृतिक संख्या है, जिसे हम एक निजी कुंजी मानते हैं। हम कई बार आधार बिंदु को अपने साथ जोड़ते हैं, अर्थात्, अण्डाकार वक्र पर बिंदुओं के समूह में, केवल जोड़ ऑपरेशन को परिभाषित किया जाता है, फिर हम बिंदु को एक प्राकृतिक संख्या से गुणा कर सकते हैं। एक बिंदु के क्रमांकन का मतलब एक निश्चित तरीके से दो निर्देशांक में रिकॉर्डिंग करना है। यह एक संपीड़ित रिकॉर्ड हो सकता है, लेकिन आवश्यक नहीं। इस अर्थ में संपीड़ित किया जाता है कि निर्देशांक में से एक, अर्थात् Y को एक संकेत में परिवर्तित किया जाता है, फिर डेटा को समीकरण में प्रतिस्थापित किया जाता है और जहां बिंदु: ऊपर या नीचे है, वहां दिखता है। सूचकांक क्रमांकन के मामले में, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि एक नियमित संख्या, जो आकार के आधार पर, बाइट्स या बिट्स में लिखी जा सकती है। जितनी बड़ी संख्या होगी, उतने अधिक डेटा की जरूरत होगी। हमने जिन गणनाओं की जांच की, उनमें,एक निश्चित लंबाई की एक संख्या की आवश्यकता होती है। आपको इसे एक विशिष्ट लंबाई - 4 बाइट्स के लिए क्रमबद्ध करना होगा। नतीजतन, यह सूचकांक को 4-बाइट संख्या में कास्टिंग करने के लिए संदर्भित करता है। यदि वरिष्ठ मूल्य वहां खाली रहते हैं, तो वे शून्य होंगे।

- एचडी वॉलेट के व्युत्पन्न कार्यों के लिए इन गणनाओं के साथ कौन आया था? ऐसे फॉर्मूले क्यों जहां औचित्य हैं और जहां आप इस बारे में अधिक पढ़ सकते हैं?

आप BIP32 में अधिक सटीक रूप से पढ़ सकते हैं, यदि आप एक mnemonic वाक्यांश में रुचि रखते हैं, तो BIP39, आदि में आप GitHub खोल सकते हैं और बिटकॉइन उपनाम के तहत एक उपयोगकर्ता पा सकते हैं। उसके पास एक बिटकॉइन रिपॉजिटरी है जहां बिटकॉइन स्रोत कोड संग्रहीत है, और उसके पास एक बीआईपी रिपॉजिटरी (प्राथमिक स्रोत) है, जहां बिटकॉइन में सुधार के सभी सुझाव दर्ज किए गए हैं।

वे इस तरह से गणना करने के विचार के साथ आए, क्योंकि यह एक दीर्घवृत्त वक्र के बिंदुओं के समूह से बंधा है। जब आप ऐसी कार्यक्षमता प्राप्त करना चाहते थे जो आपको सार्वजनिक और निजी कुंजी की शाखाओं की अलग-अलग गणना करने की अनुमति देता है, जबकि एक-दूसरे के लिए अपने पत्राचार को बनाए रखते हुए, यह सबसे आसान कार्यान्वयन विकल्प था। वास्तव में, डेवलपर्स ने सबसे सरल विकल्प का उपयोग किया, जो आपको समय-समय पर परीक्षण किए गए क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करके दिलचस्प गुणों को प्राप्त करने की अनुमति देता है। प्रस्तावित सुधारों के लेखक कई हैं। बिटकॉइन समुदाय, जो प्रतिभागियों को कुछ प्रकार के सुधार और गणितीय परिवर्तनों की पेशकश करते हैं, काफी बड़ी है।

- कठोर व्युत्पत्ति हमेशा पदानुक्रम के दूसरे स्तर पर ही होती है?

यह सब स्थिति पर निर्भर करता है। बहु-हस्ताक्षर के लिए चाबियाँ बनाने के मामले में, यह केवल पदानुक्रम के पहले स्तर पर कठोर व्युत्पत्ति करने के लिए समझ में आता है। BIP44 में, कठोर व्युत्पत्ति पहले तीन स्तरों पर लागू होती है: पहले स्तर पर BIP की संख्या होती है, दूसरे पर खाता संख्या होती है जहाँ यह प्रासंगिक होती है, तीसरे पर मुद्रा संख्या होती है, जहाँ यह भी समझ में आता है। मान लीजिए कि यदि आप सार्वजनिक कुंजी पोस्ट करते हैं, तो आप इसे पसंद नहीं करेंगे और इसके माध्यम से लोग बिटकॉइन में आपके सभी पते ट्रैक कर सकते हैं। यदि आप कुछ सेवाओं से भुगतान प्राप्त करने के लिए किसी खाते का उपयोग करते हैं, तो आप इस कुंजी का खुलासा कर सकते हैं और यहां आपको कठोर व्युत्पत्ति की आवश्यकता नहीं है।

- पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी को लागू करना कहां संभव है?

एक्सचेंज के साथ काम करते समय आप इसे लागू कर सकते हैं ताकि एक्सचेंज हमेशा आपको अलग-अलग पते पर भुगतान करे। हालांकि इस मामले में यह सब मैन्युअल रूप से व्यवस्थित करना बेहतर है। यह हर रोज डिजिटल वॉलेट के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है, क्योंकि यहां निजी कुंजी का बैकअप बनाने और एक वॉलेट को पुनर्स्थापित करने के लिए एक बहुत ही सरल प्रक्रिया है। विभिन्न मुद्राओं के लिए मुख्य पीढ़ी भी समर्थित है, और मानक स्वयं पहले से ही डिजिटल वॉलेट के विभिन्न कार्यान्वयन में उपयोग किया जाता है। इन मोर्चों के बीच की कुंजियाँ समान मुहावरेदार वाक्यांश का उपयोग करके स्थानांतरित करने के लिए सुविधाजनक हैं।

यह विषय ऑनलाइन ब्लॉकचैन पाठ्यक्रम " श्रेणीबद्ध कुंजी पीढ़ी " के व्याख्यानों में से एक में शामिल है ।

पदानुक्रमित कुंजी पीढ़ी