墨耘｜加密貨幣錢包是什麼？助記詞 ≠ 種子 ≠ 私鑰
本文節錄自區塊鏈科普網站《鏈習生 Chainee》加密貨幣錢包是什麼？交易所錢包、熱錢包、冷錢包有什麼不同？我適合哪一種？ 一文，一同來釐清與「加密貨幣錢包」的相關概念。
加密貨幣錢包是什麼？助記詞 ≠ 種子 ≠ 私鑰
加密貨幣是一種新型態的數位資產，可以把它想像成新台幣、美元。我們平常將現金（法定貨幣）放在銀行帳戶，而像比特幣、以太幣、美元穩定幣（例如 USDT、USDC）這種電子現金也需要儲存在加密貨幣錢包（Cryptocurrency Wallet）裡。
這篇文章會告訴你，關於「加密貨幣錢包」你所需要知道的ㄧ切，包括了加密貨幣錢包是什麼？加密貨幣錢包的構成元件、運作方式與分類。在開始交易加密貨幣之前，必須先學會如何安全地保護你的加密貨幣。
延伸閱讀：加密貨幣是什麼？虛擬貨幣是什麼？一文探索加密貨幣特性及種類！
加密貨幣錢包是什麼？
加密貨幣錢包是用來儲存、發送、接收加密貨幣的數位錢包，是加密金融設施中最基礎的部分，用戶憑此參與 區塊鏈 技術的各種應用，例如參與 DeFi、NFT、GameFi⋯⋯交易。
時間回朔到 2008 年中本聰（Satoshi Nakamoto）發明 比特幣 時，他在論文裡就告訴大家，比特幣協議是一種「點對點」（Peer-to-Peer）的去中心化電子現金系統，你可以把「點對點」理解為「人對人」不假第三方之手。換言之，中本聰勾勒的願景，是人人自己持有自己的資產，而不是把資產放在第三方中心化機構裡被託管。
為了更清楚地了解什麼是「自己持有自己的資產」，我們必須先釐清加密貨幣錢包的運作方式，認識加密貨幣錢包的構成元件。
加密貨幣錢包運作原理
≣ 私鑰、公鑰、地址
在加密貨幣的世界裡，私鑰（Private Key）、公鑰（Public Key）和地址（Address）是不可或缺的元素，它們是一切的開端，共同奠定了加密貨幣錢包的安全性和功能性基石。
- 三者之間的關係是「私鑰 →公鑰 → 地址」單向不可逆。
- 私鑰和公鑰，無論是何者，皆具備加密和解密的雙重用途（稍後解釋）。
- 地址就是轉帳時，用來接收加密貨幣的目的地，類似銀行帳號。
讓我們進一步詳述。
私鑰 →公鑰 → 地址
≣ 私鑰和公鑰之間的關係
引用技術開發人員 Panayotis Vryonis 一篇名為《Public-key cryptography for non-geeks》的文章，讓我們對「私鑰與公鑰之間的關係」做進一步說明。
請想像腦哥有一種「裝有特殊鎖」的保險箱，鑰匙可以在三個位置上轉動。其中，轉到位置 A 和位置 C 會將保險箱鎖上，轉至位置 B 時則能將鎖打開；這種保險箱有「兩把」不同的鑰匙。第一把私鑰只能順時針轉動（從 A → B → C），第二把公鑰只能逆時針轉動（從 C → B → A）。
圖片來源：《public-key cryptography for non-geeks》CC-BY-SA-3.0
在上述比喻中共提到了一個保險箱、兩把不同的鑰匙，這三個物品的對應概念如下：
- 保險箱
代表使用「非對稱式密碼學」加密技術（Asymmetric cryptography），在下方的實際應用案例解釋中，將機密文件放入保險箱，就好比使用加密技術針對該文件進行加密。
- 只能順時針轉動的鑰匙
腦哥的「私鑰」，只有腦哥本人擁有它，不對外公開。
- 只能逆時鐘轉動的鑰匙
腦哥的「公鑰」，任何人都可以取得腦哥的「公鑰」，可對外公開。
也就是說「腦哥私鑰」可以從 A 轉到 B 再轉到 C，而 「腦哥公鑰」可以從 C 轉到 B 再轉到 A。現在，我們可以看到一些有趣的用途：
【用途一：資訊加密】
確保資料傳輸過程安全無虞
假設小明想向腦哥發送一份機密文件，小明將文件放入特殊保險箱中，並使用腦哥公開的「公鑰」把保險箱（從 C 轉到 B 再轉到 A）鎖住。
此時，全世界只有腦哥一人有辦法打開保險箱，使用他一人獨自擁有的「私鑰」（從 A 轉到 B）才能解鎖，確保了資料傳輸過程中的安全性。
這就是所謂的「公鑰密碼學」技術，透過「公鑰加密，私鑰解密」保護被傳送的資訊本身，只有私鑰擁有者才可以閱讀。
用途一：資訊加密防護
【用途二：數位簽章】
佐證這份文件是由小明本人寄出的
另外一個我們好奇的點，腦哥如何確認機密文件真的是由小明寄出的？
要證明機密文件確實由小明寄出很簡單！只要將用腦哥公鑰上鎖的保險箱，放入另一個保險箱中（箱中箱），並用小明自己擁有的「私鑰」（從 A 轉到 B 再轉到 C）鎖住外層保險箱。
由於用小明的「私鑰」上鎖的保險箱，只有小明的公鑰才能打開，因此當腦哥收到保險箱時，只需要先用小明可公開的「公鑰」，將鑰匙向左轉（從 C → B ），如果外層保險箱能打開，就可以確認這一份文件是由小明本人所寄出的，因為外層保險箱只有小明本人能上鎖（私鑰）。
這樣的舉動被稱作「數位簽章」（Digital Signature）。這是「公鑰密碼學」技術的另一種用例，透過「私鑰加密，公鑰解密」證明訊息發布者的正當性，驗證數位簽章的簽署者，就是簽署者本人。
用途二：數位簽章
回顧以上概念，在區塊鏈世界裡，使用公鑰加密有如把資金投入保險箱，如果要打開保險箱，這個動作就是私鑰解密，誰持有私鑰誰就是保險箱的主人，誰就有資格動用這筆錢；另一方面，使用私鑰加密則是在資金傳遞之前，發送人先進行簽名，以確保交易發起者的身份。
- 私鑰（不可公開）
私鑰加密 = 交易發起者數位簽章
私鑰解密 = 加密貨幣錢包控制權
妥善保管，不得公開
- 公鑰（可以公開）
公鑰解密 = 確認是由付款方本人發起交易
公鑰加密 = 確保資金只有收款方能使用
- 地址（Address）
猶如銀行帳號，用來接收別人轉帳
可以公開
加密貨幣錢包轉帳實例：一筆轉帳，兩次加密
我們以「小明發送 1 個穩定幣給腦哥」來說明加密貨幣錢包轉帳。
- 首先，小明必須填寫腦哥的錢包地址，錢包地址是由腦哥公鑰所產生，所以將資金發送到腦哥錢包地址等於使用了「腦哥公鑰」加密這筆交易，確保資金送達後，因為只有腦哥有「腦哥私鑰」，確保了只有腦哥才有權動用這筆錢。
- 與此同時，小明也用了「小明私鑰」進行數位簽章（加密）確認，傳達了這筆轉帳是小明由發出。接下來，區塊鏈上面的礦工們將驗證這筆交易，會利用「小明公鑰」來檢查，檢查到底是不是小明發起的交易、是不是小明利用數位簽章簽的名，以此來得知交易的真實性與正當性。如果驗證正確，這筆交易將成立並且被寫入區塊內。
也就是說，小明先把要傳遞的資金，先用小明私鑰加密一次（數位簽章），然後再使用腦哥公鑰加密一次（資訊加密），經過這兩次加密，才把資金傳送給腦哥。
小明發送 1 個穩定幣給腦哥
加密貨幣錢包種子與助記詞
如果你有過使用像是 MetaMask 小狐狸錢包 的經驗，此刻你可能會產生一些困惑：「怎麼還沒有介紹到助記詞」、「助記詞是什麼，跟私鑰是一樣的東西嗎」、「為什麼 MetaMask 一個錢包就可以產生一大堆錢包地址」⋯⋯以下依序說分明。
接下來，讓我們從「私鑰」做進一步延伸討論，完善加密貨幣錢包的發展回顧。
≣ 種子是什麼？
種子（Seed）是一段隨機生成的字串序列，用來生成加密貨幣錢包的公私鑰對（Keypairs）。一顆種子就能產生許多私鑰。
種子示意圖
在使用加密貨幣的過程中，你可能因為專款專用、安全考量等原因，希望在不同情況下使用不同的錢包地址。然而，如果每個地址都需要對應不同的私鑰，這會導致管理私鑰的麻煩。
於是比特幣社區 32 號提案 出現了，它定義了現今主流採用的「階層式確定性錢包」（Hierachical Deterministic Wallets, HD Wallet）架構，讓單一種子產生樹狀結構儲存一系列的公私鑰對，再進一步生成一系列的錢包地址。
BIP32：Hierarchical Deterministic Wallets
BIP32：Hierarchical Deterministic Wallets
這麽做的好處是，用戶只需備份一組助記詞種子，就可以輕鬆恢復整個錢包，而無需單獨備份每個私鑰。
≣ 助記詞是什麼？
助記詞是私鑰的另一種表現形式。
剛剛提到的私鑰，最原始的樣貌是 256 位元（256 個 0 或 1），相當佔據空間，如果以 16 進位制來表達，可縮短為 64 個字串，其中每一個字串都是由組字 0-9 和大小寫英文字母 A-F 隨機生成。
想要記住這一長串不規則的私鑰是非常困難的。因此，有人開始探索以更便利的方式來備份和記住私鑰。後來有人提出使用「協議定義過的單詞表」來推導私鑰，這樣子我們只需要記下幾組簡單的英文單詞，就等於記下一串不規則的私鑰，這就是助記詞（mnemonic phrase、recovery phrase、seed phrase）的由來。
助記詞是私鑰的另一種表現形式
加密貨幣錢包都會提供備用份的助記詞，通常是 12 或 24 個單詞，請照順序手寫在紙上（建議不要截圖、拍照或存在雲端，以避免外洩）並妥善保管。在裝置遺失或故障時，助記詞可以幫你找回錢包和數位資產。
建議使用紙本抄寫助記詞
回顧以上討論，我們可以釐清一個重要觀念：助記詞、種子和私鑰之間雖然是類似的表現方式，但嚴格來說，它們彼此之間不能劃上等號，意即：
助記詞 ≠ 種子 ≠ 私鑰
助記詞 → 種子 → 私鑰 →公鑰 → 地址
示意圖｜助記詞 → 種子 → 私鑰 →公鑰 → 地址
總的來說，基於比特幣社區 39 號提案，我們可以用「助記詞」來生成「種子」，再透過 32 號提案，就可以推導出大量「公私鑰對」與「錢包地址」。
註：除了以上提及以外，還有一個 44 號提案，讓同一個種子推導出來的地址，支援「多幣種、多帳戶」等功能，進一步優化了加密貨幣錢包的發展。本文僅簡單帶過，有興趣的讀者可以自行深究。
有了以上背景知識，我們就可以在「Mnemonic Code Converter」助記詞生成網站來體驗一下這流程，可清楚觀察到，助記詞不只是幫「助記」私鑰，事實上它們是推導出私鑰的「源頭」。
加密貨幣錢包分類
理解完加密貨幣錢包的背景知識——私鑰（助記詞生成種子，種子生成私鑰）、公鑰、地址——後，我們循著「私鑰控制權」的脈絡為加密貨幣錢包做了以下分類：
≣ 交易所錢包
交易所錢包的私鑰（助記詞）是被中心化機構所掌控。
一般新手加入幣圈時，通常會在幣安、OKX 這種「中心化」加密貨幣交易所註冊一個帳戶。在這種情況下，雖然交易所會為你生成一個加密貨幣錢包並提供錢包地址，但你並不持有該錢包的私鑰，因為這個私鑰由交易所代為保管。
- 延伸閱讀：幣安交易所註冊教學
因此，你的資產實際上是被託管在交易所內，你只擁有「登入並查看」錢包餘額的權限，並未真正取得錢包的所有權。這與在傳統金融圈買賣股票時，資金被託管在證券交割戶的概念相似。
把資產放在第三方「中心化」機構裡被託管，平時操作管理方便，和網路下單買賣股票的體驗差不多；卻也將資產曝露在「平台方出事」的風險裡，輕則資金暫時性凍結，重則交易所永久倒閉，例如不久前 2022 年底的 FTX 交易所暴雷風波，以及更早期 2014 年的 Mt. Gox 交易所遭駭事件⋯⋯切記，Not Your Keys, Not Your Coins。
≣ 熱錢包（Hot Wallet）
熱錢包允許你自行保管你的私鑰（助記詞），私鑰被儲存在線上軟體內，使用時需連接網路。
當你在幣圈中積累了一些經驗，脫離了新手階段，你可能會聽說過像 Metamask 小狐狸之類的熱錢包。熱錢包是一種運行在「電腦、手機等連網設備」上的加密貨幣錢包，可以是電腦瀏覽器的外掛插件，也可以是手機上的 App 應用程式。
熱錢包安裝完成後，我們可以透過它進行轉帳、收款以及與各種去中心化應用程式（dApps）進行連接和互動。當前的情況是，私鑰儲存在你的軟體內，你可以隨時查看並把它抄寫下來備份，這樣私鑰就由你自行保管；這樣一來，我們完全掌控自己的錢包，自己保管了自己的資產。
不過需要注意的是，由於熱錢包的私鑰生成、儲存和使用都與網路相連，因此遭到網路駭客攻擊的風險較高，並不是絕對安全的解決方案。
例如 MetaMask、Phantom Wallet、OKX Web3 Wallet、Trust Wallet、Coinbase Wallet 都是加密貨幣領域中，常見且受歡迎的熱錢包。
≣ 冷錢包（Cold Wallets）
冷錢包允許你自行保管你的私鑰（助記詞），私鑰被儲存在實體硬體內，使用時不會連接網路。
更進階的用戶開始慎重考慮入手一款冷錢包，它的外型長得像隨身碟、信用卡或甚至是一張紙。冷錢包與熱錢包最大差別，在於私鑰的生成、儲存與使用都不會連接網路，而是在一個由你保管的「與網路隔絕」實體硬體內，自然不會有私鑰被駭走的可能。
實際使用冷錢包，執行任何交易需要授權時，都需要我們「掏出」實體冷錢包才能進行操作，這種感覺就像把私鑰轉變成一把真正的實體鑰匙，操作起來有實在的「手感」。
另外需要澄清的觀念是，冷錢包裡不儲存代幣，而是保管著你的私鑰，你的加密貨幣資產始終都記錄在區塊鏈上；當你要使用這些資金時，進行數位簽章（Digital Signature）的動作是在「與網路隔離」的冷錢包上進行。你的授權許可透過 USB 或藍牙傳輸——不連網——發送到到區塊鏈上，完成該筆交易。
幣圈常見的冷錢包品牌包括了 CoolWallet、Ledger、SafePal S1、Trezor 和 ELLIPAL 等，鏈習生有一篇專門的文章，從 CP 值、國際知名度、價格實惠等角度來分析與推薦這些冷錢包。
加密貨幣如何存放才安全？
說了這麼多，你可能會好奇三種錢包的主要差異，以及各自存在的風險為何？
我們為大家彙整了一張表格，回顧這篇文章所討論的，比較了交易所錢包 vs 熱錢包 vs 冷錢包三種加密貨幣保存方式的特色，與彼此面臨的風險來源：
交易所錢包 vs 熱錢包 vs 冷錢包
承先前的討論，我們已經明白所謂的「自己保管自己的資產」就是指「自己保管私鑰」。
不諱言，雖然使用熱錢包／冷錢包保管加密貨幣的方式，能夠避免平台方（因為破產、跑路、被駭）倒閉的風險，但這並不意味著萬無一失從此沒有風險，只是風險換了一個形式存在。風險從平台方轉移到自己身上，從「倒閉」化為「助記詞遺失、被駭」的風險。
不過這樣的轉變，讓風險從不可控變得可控，這一點已經非常有價值了。
我適合哪一種加密貨幣錢包？
其實我們可以把自己的資金做分類：
- 日常用來「頻繁交易」的加密貨幣，可以存放在功能多且使用上較為方便的交易所錢包。
- 其它用來「長期持有」不常動用的加密貨幣，則建議儲存在自己的熱錢包／冷錢包中較為穩妥。
曾聽過有人提出一個務實的做法，跟銀行租一個保險箱，把自己的助記詞鎖進去，以防丟失。但回過頭來，不是說要「自己保管自己的資產」嗎，怎麼又轉向第三方機構求助了？
也許正如同全球最大加密貨幣交易所創辦人趙長鵬（CZ）所下的註解：
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