As chaves públicas e privadas são um componente integral das criptomoedas construídas em redes blockchain que fazem parte de um campo maior de criptografia conhecido como Criptografia de Chave Pública (PKC) ou Criptografia Assimétrica.

 

O objetivo do PKC é fazer a transição trivial de um estado para outro, tornando a reversão do processo quase impossível e, no processo, provando que você tem um segredo sem expor esse segredo. O produto é subsequentemente uma função matemática unidirecional, o que o torna ideal para validar a autenticidade de algo (ou seja, uma transação) porque não pode ser forjado. O PKC conta com um modelo de duas chaves, a chave pública e a chave privada, muitas vezes representadas por um cadeado (chave pública) e a chave real para acessar o cadeado (a chave privada).

O PKC é construído sobre a primitiva matemática das “Funções Alçapão”, que é um problema matemático fácil de calcular em uma direção e quase impossível de reverter.

 

Resolver esse problema levará um tempo enorme (ou seja, milhares de anos) para os computadores calcularem a resposta correta. No contexto do PKC, truques matemáticos como a fatoração primária são as funções de alçapão que tornam as assinaturas criptográficas de engenharia reversa (ou seja, forjamento) impossíveis porque exigem que o computador resolva um problema matemático virtualmente insolúvel.

 

O objetivo geral do PKC é permitir comunicação segura e privada usando assinaturas digitais em um canal público onde pode haver bisbilhoteiros potencialmente maliciosos. No contexto das criptomoedas, o objetivo é provar que uma transação gasta foi de fato assinada pelo dono dos fundos e não foi forjada, tudo ocorrendo em uma rede pública de blockchain entre pares.

 

Quando você possui criptomoedas, o que você realmente possui é uma “chave privada”. Sua “chave privada” desbloqueia o direito de seu proprietário gastar as criptomoedas associadas. Como fornece acesso às suas criptomoedas, deve – como o nome sugere – permanecer privado.

 

Além de uma chave privada, há também uma chave pública e um link criptográfico entre a chave pública e a chave privada. É possível recuperar a chave pública se você possuir a chave privada. No entanto, é impossível encontrar a chave privada usando apenas a chave pública.

As chaves públicas e privadas são posteriormente análogas a um endereço de e-mail e senha, respectivamente.

 

Alice pode teoricamente criar bilhões de chaves públicas (endereços) de sua chave privada, que ela só tem uma e funciona como sua senha privada que só ela conhece – seu segredo. Depois que Alice cria um endereço de chave pública, esse endereço fica disponível publicamente para todos os usuários da rede como um endereço para o qual eles podem enviar criptomoedas como Bitcoin. Apenas Alice pode acessar as criptomoedas enviadas para esse endereço, pois ela possui a chave correspondente ao endereço disponível publicamente.

 

A chave privada de Alice é sua assinatura digital, que ela pode usar para provar que ela é a pessoa que fez uma transação ou enviou uma mensagem.

 

Por exemplo, se Alice deseja enviar uma mensagem a Bob por meio de um canal público que Charlie está ouvindo, ela pode criptografar a mensagem com sua chave privada e enviá-la para Bob. Alice também produz um valor especial, chamado saída de hash, com sua mensagem que é enviada a Bob usando sua chave pública. Usando a saída de hash, a mensagem e sua chave privada, Bob pode descriptografar e ler a mensagem.

 

Charlie não é capaz de ler a mensagem porque ele só tem a chave pública de Alice e seu próprio par de chaves privada/pública. Este é o brilho das funções do alçapão em ação. Charlie não pode fazer engenharia reversa da mensagem ou chave privada de Alice porque ela é construída usando uma função de alçapão.

No Bitcoin, as transações são uma série de usuários enviando e recebendo bitcoins para os endereços públicos uns dos outros como entradas e saídas no modelo de transação UTXO do Bitcoin. Alice pode publicar sua chave pública na web e as pessoas podem enviar bitcoins para esse endereço sabendo que Alice é a proprietária da chave privada desses fundos.

 

De maneira mais geral, os nós (pessoas que executam o software Bitcoin) no Bitcoin verificam e validam automaticamente as transações na rede para garantir que nenhuma delas foi forjada usando regras básicas de consenso e provas criptográficas de que os pares de chaves pública/privada são válidos (Prova de trabalho). Como resultado, é quase impossível forjar transações em criptomoedas como Bitcoin que usam PKC, pois são protegidas pelas suposições de provas matemáticas.