Substrate賬戶設計：如何保證資金的安全？_UBS:SUBS價格

Substrate 使用多組公/私鑰對來代表網絡的參與者。

區塊鏈系統的參與者角色各異，例如從驗證人到普通用戶。

舉個例子，Substrate 節點使用 “提名權益證明”（NPoS）算法來選擇驗證人。驗證人和提名人可能擁有大量資金，因此 Substrate 的 Stake 模塊引入了帳戶抽象，以幫助確保資金的盡可能安全。

這些抽象賬戶是：

存儲密鑰（Stash keys）: 存儲賬戶的作用是持有大量資金。它的私鑰應該存放在冷錢包中，保證盡可能安全。

控制密鑰（Controller keys）: 控制帳戶代表存儲帳戶作出選擇，例如付款偏好，但應僅持有少量資金來支付交易費用。它的私鑰應該保持安全，因為其會影響驗證人設置，但私鑰會在維護驗證人時定期使用。

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會話密鑰（Session keys）: 會話密鑰是保存在驗證人客戶端中的 “熱” 密鑰，用于簽署某些驗證人操作。他們不應該持有資金。

一個密鑰對可以代表一個賬戶并控制資金，就像你在其他區塊鏈中看到的普通賬戶一樣。在 Substrate Balances 模塊的語境下，這些帳戶必須具有最小金額（“現有存款”）才能存在于存儲中。

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帳戶密鑰是通用化定義的，并在 runtime 中具體化。

繼續我們存儲和控制帳戶的例子，這些帳戶的密鑰通過其預期用途進行區分，而不是通過任何底層的加密學差異進行區分。創建存儲或控制密鑰時，還支持普通帳戶密鑰支持的所有加密。

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存儲密鑰（Stash keys）是定義存儲帳戶的公/私鑰對。該帳戶就像一個 “儲蓄帳戶”，因為您不應經常使用該帳戶進行交易。因此，應以最高安全性來對待其私鑰，例如在安全或硬件安全層中進行保護。

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由于存儲密鑰保持離線狀態，因此它將指定一個控制帳戶以利用存儲帳戶資金的權重做出非支出決策。它還可以指定一個代理帳戶來代表其投票參與治理。

控制密鑰（Controller keys）是定義控制帳戶的公/私鑰對。在 Substrate 的 NPoS 模型語境中，控制密鑰將表示一個人想要驗證或提名的意圖。

控制密鑰用于設置諸如獎勵接收地址之類的偏好，對于驗證人來說還用于設置其會話密鑰。控制帳戶只需要支付交易費用，因此只需要很少的資金。

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控制密鑰永遠不能用于從其存儲帳戶花費資金。但是，控制密鑰的行為可能會導致 slash，因此仍應妥善保管。

會話密鑰（Session keys）是驗證人用來簽署與共識相關的消息的 “熱密鑰”。它的本意不是控制資金的帳戶密鑰，而應該僅用于其本來的目的。它們可以定期更改；您的控制賬戶僅需要通過簽名會話公鑰來創建證書，然后通過外部信息廣播該證書。會話密鑰也是通用定義，并在 runtime 中具體化。

要創建會話密鑰，驗證人的操作者必須證明密鑰代表其存儲帳戶（stake）和提名人。為此，他們通過使用其控制密鑰對密鑰進行簽名來創建證書。然后，他們通過在鏈上的事務中發布會話證書來通知鏈此密鑰代表其控制密鑰。

Substrate 提供了 Session module，該模塊允許驗證人管理其會話密鑰。

你可以聲明任意數量的會話密鑰。例如，默認的 Substrate 節點就用了三個：BABE、GRANDPA 和 “I'm Online”。其他鏈可能有更多或更少的會話密鑰，具體取決于鏈希望其驗證人執行的操作。

這些不同的會話密鑰可以使用相同的密碼學，但是在整個 runtime 邏輯中，其用途完全不同。為了防止將錯誤的密鑰用于錯誤的操作，Rust 強類型會包裝這些密鑰，使它們彼此不兼容，并確保僅將它們用于原有目的。

如果會話密鑰被泄露，攻擊者可能會犯下造成 Slash 的行為。會話密鑰應定期（例如每個會話）通過 the `rotate_keys` RPC 更改，以提高安全性。

了解更多 Substrate 中使用的密碼學。

學習創建本地網絡和生成密鑰的教程。

Staking module: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/pallet_staking/index.html

Balances 模塊: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/pallet_balances/index.html

Session module: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/pallet_session/index.html

the rotate_keys RPC: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/sc_rpc/author/trait.AuthorApi.html#tymethod.rotate_keys

Substrate 中使用的密碼學: https://substrate.dev/docs/en/knowledgebase/advanced/cryptography

創建本地網絡和生成密鑰的教程: https://substrate.dev/docs/en/tutorials/start-a-private-network/

session keys runtime API: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/sp_session/trait.SessionKeys.html

Substrate 節點 runtime 中的會話密鑰: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/node_runtime/struct.SessionKeys.html

substrate_application_crypto: https://substrate.dev/rustdocs/v2.0.0-rc5/sp_application_crypto/index.html

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