区块链握手：无需信任的密钥交换

在两个 Z-Text 用户交换消息之前，他们必须完成一次"握手"——一种建立共享加密密钥的密码学协议。本文介绍它的工作原理以及它对安全性的重要意义。

为什么需要握手？

在传统的加密通讯工具中，中心服务器负责协调密钥交换。当你在 Signal 上给某人发消息时，他们的服务器会促成初始密钥协商。这种方式运作良好，但引入了信任依赖——你必须信任服务器会传递正确的密钥。

Z-Text 没有服务器。握手完全通过区块链交易执行，使其无需信任且可验证。没有任何中间方可以篡改或窥探密钥交换过程。

协议详解

Z-Text 的握手遵循一种改良的 Diffie-Hellman 密钥交换协议，适配了基于区块链的传输方式：

第一步：发起

Alice 想给 Bob 发消息。她知道 Bob 的 z-地址。Alice 的应用程序生成一个临时密钥对，并创建一笔发送到 Bob z-地址的屏蔽交易。交易的备注字段包含 Alice 的临时公钥和她的 z-地址。

因为这是一笔屏蔽交易，所以区块链上的任何观察者都无法看到 Alice 向 Bob 发送了什么，也无法看到备注的内容。

第二步：检测

当 Bob 同步钱包时，他的应用程序检测到传入的交易并读取备注。由于备注格式中包含特定的协议标记，应用程序将其识别为握手请求。

Bob 的应用程序显示带有 Alice z-地址的握手请求，提示他接受或拒绝。

第三步：响应

如果 Bob 接受，他的应用程序会生成自己的临时密钥对，并向 Alice 的 z-地址发送一笔响应交易。备注中包含 Bob 的临时公钥。

第四步：密钥派生

此时 Alice 和 Bob 都拥有了对方的临时公钥。双方各自独立使用椭圆曲线 Diffie-Hellman (ECDH) 计算出共享密钥。ECDH 的数学特性保证双方得到相同的共享密钥，而该密钥从未在网络上传输过。

这个共享密钥随后被用作派生对称加密密钥的基础，用于 Alice 和 Bob 之间所有未来的消息通信。

安全特性

区块链握手提供了几个重要的安全特性：

• 保密性：密钥交换隐藏在屏蔽交易内部，对观察者不可见
• 完整性：区块链的工作量证明确保交易无法被篡改
• 真实性：只有持有 z-地址私钥的人才能创建握手响应
• 无中间人攻击：没有中心服务器，就没有可以替换密钥的中间方

与 Signal 协议的比较

Signal 协议使用中心服务器来存储和传递预密钥。虽然这实现了异步密钥交换（你可以给离线的人发消息），但需要信任 Signal 的服务器会传递正确的密钥。

Z-Text 的区块链握手同样是异步的（Alice 发送请求时 Bob 不需要在线），但传输机制是去中心化的区块链而非企业服务器。握手步骤通过 G-stream 内存池推送来检测，每个步骤在几秒内完成，而且信任模型从根本上更强。

实际考量

通过 G-stream 内存池推送，握手通常在每个步骤的几秒钟内完成。每个步骤需要少量的 BTCZ 交易费用。一旦建立，共享密钥会存储在本地，无需更新——两个联系人之间所有未来的消息都使用同一个密钥。

如果删除联系人后重新添加，则必须执行新的握手，生成全新的共享密钥。