Private Key และ Public Key เป็นเทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบอสมมาตรที่ใช้กุญแจสองดอกทำงานคู่กัน เพื่อรักษาความปลอดภัยของข้อมูลและการทำธุรกรรมดิจิทัล
โดย Private Key เป็นกุญแจส่วนตัวที่ต้องเก็บเป็นความลับ ใช้สำหรับลงนามดิจิทัลและถอดรหัสข้อมูล ส่วน Public Key เป็นกุญแจสาธารณะที่เปิดเผยได้ ใช้สำหรับเข้ารหัสข้อมูลและตรวจสอบลายเซ็น
ระบบกุญแจคู่นี้เป็นพื้นฐานสำคัญของความปลอดภัยในโลกดิจิทัล ตั้งแต่การสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต ไปจนถึงการทำธุรกรรมบน Blockchain
การใช้งานที่แพร่หลายมากขึ้นในยุคของ Cryptocurrency และ Blockchain ทำให้ความเข้าใจเกี่ยวกับระบบกุญแจคู่นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการปกป้องสินทรัพย์ดิจิทัล
เทคโนโลยีนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานสำคัญในการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล ที่ช่วยให้การทำธุรกรรมดิจิทัลมีความน่าเชื่อถือและปลอดภัยมากขึ้น
(https://www.thailandtraderclub.com/index.php?action=dlattach;attach=7015;image)
Private Key คือ อะไร?
• Private Key หรือกุญแจส่วนตัว คือ รหัสดิจิทัลที่มีความซับซ้อนและเป็นความลับสุดยอด โดยจะถูกใช้เป็นกุญแจสำหรับการเข้าถึงและควบคุมสินทรัพย์ดิจิทัลของเจ้าของกระเป๋าเงินคริปโต การทำธุรกรรม และการพิสูจน์ตัวตนความเป็นเจ้าของบนเครือข่ายบล็อกเชน
• Private Key มีลักษณะเป็นชุดตัวอักษรและตัวเลขที่ยาวและซับซ้อน ซึ่งถูกสร้างขึ้นด้วยกระบวนการทางคณิตศาสตร์แบบเข้ารหัส ทำให้ยากต่อการคาดเดาหรือสุ่มทาย โดยจะมีความสัมพันธ์กับ Public Key ในรูปแบบคู่กุญแจที่ใช้ในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล
• Private Key จะทำหน้าที่เป็นลายเซ็นดิจิทัลสำหรับการทำธุรกรรมต่างๆ เช่น การส่งคริปโตเคอร์เรนซี การเซ็นสัญญาอัจฉริยะ (Smart Contract) หรือการทำธุรกรรมอื่นๆ บนเครือข่ายบล็อกเชน โดยเจ้าของ Private Key เท่านั้นที่จะสามารถอนุมัติและดำเนินการเหล่านี้ได้
• เนื่องจากความสำคัญของ Private Key ผู้ใช้จึงต้องเก็บรักษาไว้อย่างปลอดภัยที่สุด ไม่ควรเปิดเผยให้ผู้อื่นรู้ เพราะหากผู้อื่นได้ Private Key ไป จะสามารถเข้าถึงและควบคุมสินทรัพย์ดิจิทัลทั้งหมดในกระเป๋าเงินได้
• ในระบบการเข้ารหัสแบบอสมมาตร (Asymmetric Encryption) Private Key จะถูกใช้คู่กับ Public Key โดย Private Key จะใช้ในการถอดรหัสข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วย Public Key หรือใช้เข้ารหัสข้อมูลที่ต้องการให้ผู้ที่มี Public Key สามารถถอดรหัสได้
• Private Key มักมาพร้อมกับ Seed Phrase หรือ Recovery Phrase ซึ่งเป็นชุดคำที่ใช้สำหรับกู้คืน Private Key ในกรณีที่สูญหายหรือต้องการย้ายกระเป๋าเงิน ดังนั้นต้องเก็บรักษา Seed Phrase ไว้อย่างปลอดภัยเช่นกัน
• การเก็บรักษา Private Key สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การเก็บในกระเป๋าเงินดิจิทัลแบบ Hardware Wallet (Cold Storage), การเขียนลงกระดาษเก็บในที่ปลอดภัย (Paper Wallet) หรือการเก็บในซอฟต์แวร์ที่มีการเข้ารหัสอย่างปลอดภัย
• ในกรณีที่ Private Key สูญหายหรือถูกขโมย จะไม่สามารถกู้คืนได้หากไม่มี Seed Phrase สำรองไว้ และไม่มีหน่วยงานกลางใดที่สามารถช่วยกู้คืนให้ได้ เนื่องจากระบบบล็อกเชนเป็นระบบแบบกระจายศูนย์
• Private Key ยังถูกใช้ในระบบความปลอดภัยอื่นๆ นอกเหนือจากคริปโตเคอร์เรนซี เช่น การทำ Digital Signature, การเข้ารหัส SSL/TLS สำหรับเว็บไซต์, การยืนยันตัวตนในระบบ SSH และการรับรองความปลอดภัยในระบบ PKI (Public Key Infrastructure)
• การทำงานของ Private Key จะมีประสิทธิภาพสูงกว่าการเข้ารหัสแบบ Symmetric Key เนื่องจากใช้อัลกอริทึมที่ซับซ้อนกว่า แต่ก็จะใช้เวลาในการประมวลผลมากกว่าด้วยเช่นกัน
• Private Key ในระบบ RSA (หนึ่งในอัลกอริทึมยอดนิยม) จะมีขนาดความยาวตั้งแต่ 2048 bits ขึ้นไป เพื่อความปลอดภัยสูงสุด โดยยิ่ง Key มีขนาดใหญ่เท่าไหร่ ก็จะยิ่งปลอดภัยมากขึ้นเท่านั้น แต่ก็จะใช้เวลาในการประมวลผลมากขึ้นด้วย
• Private Key มักจะถูกเก็บในรูปแบบ PKCS#8 ซึ่งเป็นมาตรฐานสากลสำหรับการจัดเก็บข้อมูลกุญแจส่วนตัว โดยจะมีการเข้ารหัสและห่อหุ้มด้วย Header และ Footer พิเศษเพื่อระบุประเภทของ Key
• เมื่อมีการใช้งาน Private Key ในการเซ็นธุรกรรม ระบบจะสร้างลายเซ็นดิจิทัลโดยใช้ฟังก์ชันแฮช (Hash Function) ร่วมกับ Private Key เพื่อสร้างลายเซ็นที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้
• Private Key สามารถใช้ในการสร้าง Child Keys หรือ Derived Keys ในระบบ Hierarchical Deterministic Wallets (HD Wallets) ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างที่อยู่กระเป๋าเงินได้หลายที่อยู่จาก Private Key เดียว
• ในกรณีของ Multi-signature Wallet จะต้องใช้ Private Key หลายดอกร่วมกันในการอนุมัติธุรกรรม ซึ่งเพิ่มความปลอดภัยให้กับการทำธุรกรรมมากขึ้น
• Private Key ยังถูกใช้ในระบบ Zero-Knowledge Proof ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้สามารถพิสูจน์ความเป็นเจ้าของหรือการมีสิทธิ์โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลที่แท้จริง
• การโจมตี Private Key ด้วยวิธี Brute Force จะใช้เวลามหาศาล เนื่องจากมีความเป็นไปได้ในการสุ่มถึง 2^256 แบบ (สำหรับ 256-bit Key) ซึ่งเกินกว่าความสามารถของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
• Private Key ในระบบ Bitcoin จะใช้ในการสร้าง Public Key และ Bitcoin Address ผ่านกระบวนการทางคณิตศาสตร์แบบทางเดียว ทำให้ไม่สามารถย้อนกลับจาก Address ไปหา Private Key ได้
• ในการพัฒนาแอปพลิเคชัน blockchain จำเป็นต้องมีการจัดการ Private Key อย่างระมัดระวัง โดยควรใช้ Hardware Security Module (HSM) หรือระบบเก็บรักษากุญแจที่ได้มาตรฐานความปลอดภัยสูง
• ระบบ Secure Enclave ในอุปกรณ์สมาร์ทโฟนสมัยใหม่สามารถใช้เก็บ Private Key ได้อย่างปลอดภัย โดยแยกส่วนการจัดเก็บออกจากระบบปฏิบัติการหลัก
• การสำรอง Private Key ควรทำในหลายรูปแบบและหลายสถานที่ แต่ต้องระมัดระวังไม่ให้เกิดการรั่วไหล เช่น การแบ่ง Key ออกเป็นส่วนๆ (Key Sharding) หรือการใช้ระบบ Shamir's Secret Sharing
Public Key คือ อะไร?
• Public Key หรือกุญแจสาธารณะ คือ ชุดรหัสดิจิทัลที่สร้างขึ้นคู่กับ Private Key ใช้สำหรับรับสินทรัพย์ดิจิทัลและตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมบนเครือข่ายบล็อกเชน
• Public Key มีลักษณะเป็นชุดตัวอักษรและตัวเลขที่ซับซ้อน ถูกสร้างขึ้นจาก Private Key ด้วยอัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์แบบทางเดียว ทำให้ไม่สามารถย้อนกลับไปหา Private Key ได้
• ในระบบคริปโตเคอร์เรนซี Public Key จะทำหน้าที่เสมือนเลขที่บัญชีหรือที่อยู่สำหรับรับเงิน ซึ่งสามารถเปิดเผยให้ผู้อื่นทราบได้อย่างปลอดภัย
• Public Key ใช้ในการตรวจสอบลายเซ็นดิจิทัลที่สร้างขึ้นจาก Private Key เพื่อพิสูจน์ว่าผู้ทำธุรกรรมเป็นเจ้าของกุญแจส่วนตัวจริง
• ในระบบการเข้ารหัสแบบอสมมาตร Public Key ใช้สำหรับเข้ารหัสข้อมูลที่ต้องการส่งให้เจ้าของ Private Key เท่านั้น
• Public Key มีมาตรฐานการจัดเก็บแบบ X.509 ซึ่งเป็นมาตรฐานสากลที่ใช้ในโครงสร้างพื้นฐานกุญแจสาธารณะ (PKI)
• ผู้ใช้สามารถสร้าง Public Key ได้หลายคู่จาก Private Key เดียวในระบบ HD Wallet ทำให้สามารถแยกธุรกรรมและการจัดการสินทรัพย์ได้อย่างเป็นระบบ
• Public Key มีบทบาทสำคัญในระบบความปลอดภัยอื่นๆ เช่น SSL/TLS สำหรับเว็บไซต์ HTTPS การเข้ารหัสอีเมล และการยืนยันตัวตนในระบบต่างๆ
• การใช้ Public Key ในการเข้ารหัสจะช้ากว่าการใช้กุญแจแบบสมมาตร (Symmetric Key) แต่มีความปลอดภัยสูงกว่าเนื่องจากไม่ต้องแชร์กุญแจลับร่วมกัน
• คนทั่วไปสามารถใช้ Public Key ในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลหรือธุรกรรมได้ โดยไม่จำเป็นต้องมีสิทธิ์พิเศษหรือการอนุญาตใดๆ
• Public Key สามารถใช้ในการสร้างที่อยู่กระเป๋าเงินคริปโต (Wallet Address) ผ่านกระบวนการแฮชและเข้ารหัสเพิ่มเติม เพื่อให้ง่ายต่อการใช้งานและจดจำ
• ในระบบ Multi-signature ต้องใช้ Public Key หลายดอกในการตรวจสอบลายเซ็นจากหลาย Private Key เพื่อยืนยันความถูกต้องของธุรกรรม
• Public Key สามารถนำไปใช้ในการสร้าง Smart Contract บนเครือข่ายบล็อกเชน โดยใช้ตรวจสอบการทำธุรกรรมและการเข้าถึงฟังก์ชันต่างๆ ของสัญญาอัจฉริยะ
• ในระบบของ Bitcoin Public Key จะถูกแปลงเป็น Bitcoin Address ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน รวมถึงการใช้ฟังก์ชันแฮช SHA-256 และ RIPEMD-160 เพื่อสร้างที่อยู่ที่สั้นและใช้งานง่ายขึ้น
• Public Key ในระบบ RSA มักมีขนาด 2048 bits หรือมากกว่า เพื่อความปลอดภัยสูงสุด โดยการเพิ่มขนาดของ Key จะช่วยป้องกันการโจมตีด้วยวิธีการต่างๆ ได้ดียิ่งขึ้น
• ในกรณีของการทำ Digital Certificate Public Key จะถูกลงนามรับรองโดยหน่วยงานออกใบรับรอง (Certificate Authority) เพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือของ Public Key นั้น
• Public Key สามารถใช้ในระบบ Zero-Knowledge Proof เพื่อพิสูจน์การครอบครองข้อมูลหรือสิทธิ์โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลจริง
• ในระบบ DeFi (Decentralized Finance) Public Key ใช้เป็นตัวระบุตัวตนของผู้ใช้และใช้ในการทำธุรกรรมทางการเงินต่างๆ บนเครือข่ายบล็อกเชน
• Public Key สามารถใช้ในการสร้าง Vanity Address โดยการสุ่มสร้าง Key Pair จนกว่าจะได้ที่อยู่ที่มีรูปแบบตามต้องการ แต่กระบวนการนี้อาจใช้เวลานานและทรัพยากรคอมพิวเตอร์มาก
• ในการพัฒนาแอปพลิเคชัน Blockchain Public Key มักถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบ Authentication และ Authorization เพื่อควบคุมการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ
• Public Key ยังใช้ในระบบ Ring Signature ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเซ็นข้อความในนามของกลุ่มโดยไม่เปิดเผยว่าใครเป็นผู้เซ็นจริง
• ในระบบ NFT (Non-Fungible Token) Public Key ใช้ในการระบุความเป็นเจ้าของและการโอนย้ายสิทธิ์ในสินทรัพย์ดิจิทัล
• Public Key สามารถใช้ในการสร้าง Deterministic Wallet ซึ่งช่วยให้สามารถกู้คืนกระเป๋าเงินทั้งหมดจาก Seed Phrase เดียว
• การจัดการ Public Key ในองค์กรขนาดใหญ่มักใช้ระบบ Key Management Service (KMS) เพื่อจัดการวงจรชีวิตของ Key และการเข้าถึงอย่างปลอดภัย
(https://www.thailandtraderclub.com/index.php?action=dlattach;attach=7017;image)
Private Key vs Public Key ทำงานอย่างไร
การทำงานร่วมกัน
• Private Key และ Public Key เป็นคู่กุญแจที่มีความสัมพันธ์กันทางคณิตศาสตร์ โดยจะทำงานในระบบการเข้ารหัสแบบอสมมาตร (Asymmetric Encryption)
• Private Key จะถูกใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูล ซึ่งจะสามารถถอดรหัสได้ด้วย Public Key ที่เป็นคู่กันเท่านั้น
• ในทางกลับกัน ข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วย Public Key จะสามารถถอดรหัสได้ด้วย Private Key ที่เป็นคู่กันเท่านั้น
ตัวอย่างการทำงาน
1. การส่งข้อมูลที่เป็นความลับ:
• ผู้ส่งใช้ Public Key ของผู้รับเพื่อเข้ารหัสข้อมูล
• ผู้รับใช้ Private Key ของตนเองเพื่อถอดรหัสข้อมูล
• เฉพาะผู้ที่มี Private Key เท่านั้นที่จะสามารถอ่านข้อมูลได้
2. การยืนยันตัวตนและลายเซ็นดิจิทัล:
ผู้ส่งใช้ Private Key ของตนเองเพื่อสร้างลายเซ็นดิจิทัล
ผู้รับใช้ Public Key ของผู้ส่งเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็น
ช่วยยืนยันว่าข้อมูลมาจากเจ้าของ Private Key จริง
ความแตกต่างในการใช้งาน
1. Private Key:
• ต้องเก็บเป็นความลับสุดยอด
• ใช้สำหรับลงนามธุรกรรมและควบคุมสินทรัพย์
• มีเพียงเจ้าของเท่านั้นที่ควรมี
2. Public Key:
• สามารถเปิดเผยให้ผู้อื่นทราบได้
• ใช้สำหรับรับเงินและตรวจสอบลายเซ็น
• ใครก็สามารถมีและใช้ได้
ข้อสังเกตด้านความปลอดภัย
• ไม่สามารถใช้ Public Key ในการย้อนกลับไปหา Private Key ได้
• การสูญหายของ Private Key จะทำให้ไม่สามารถเข้าถึงสินทรัพย์ได้อีก
• การทำธุรกรรมต้องใช้ทั้ง Private Key และ Public Key ทำงานร่วมกันเสมอ
ความเร็วในการทำงาน
• Private Key จะทำงานได้เร็วกว่า Public Key
• การเข้ารหัสด้วย Key คู่จะช้ากว่าการใช้ Key เดียว (Symmetric Key)
• ไม่เหมาะกับการเข้ารหัสข้อมูลขนาดใหญ่มาก เพราะจะใช้เวลาประมวลผลนาน
แนวทางการใช้งานที่ปลอดภัย
• ควรใช้ Hardware Wallet ในการเก็บ Private Key สำหรับสินทรัพย์มูลค่าสูง
• ควรแยกเก็บ Seed Phrase ไว้คนละที่กับ Private Key
• ไม่ควรเก็บ Private Key ไว้ในคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
การพัฒนาในอนาคต
• อาจมีการพัฒนาระบบ Quantum-resistant cryptography เพื่อรับมือกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม
• มีแนวโน้มที่จะมีการใช้ Multi-signature และ Threshold signature มากขึ้น
• การพัฒนาระบบ key management จะมีความสำคัญมากขึ้นสำหรับองค์กร
สรุป
• Private Key และ Public Key เป็นระบบกุญแจคู่ทางคณิตศาสตร์ที่ทำงานร่วมกันในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล (Asymmetric Encryption)
• Private Key เป็นกุญแจส่วนตัวที่ต้องเก็บเป็นความลับ ใช้สำหรับลงนามธุรกรรมและถอดรหัสข้อมูล ห้ามเปิดเผยเด็ดขาด
• Public Key เป็นกุญแจสาธารณะที่เปิดเผยได้ ใช้สำหรับรับเงินและตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม สามารถแชร์ให้ผู้อื่นได้
• การสูญหายของ Private Key หมายถึง การสูญเสียการเข้าถึงสินทรัพย์ดิจิทัลทั้งหมด และไม่สามารถกู้คืนได้หากไม่มี Seed Phrase
• ระบบนี้เป็นพื้นฐานสำคัญของความปลอดภัยในโลกดิจิทัล โดยเฉพาะในระบบ Blockchain และ Cryptocurrency ที่ต้องการความปลอดภัยสูง