Kernaussagen

• ED25519 ist ein asymmetrischer Signaturalgorithmus, der starke Sicherheit und hervorragende Leistung bietet.

• Sie basiert auf der Schwierigkeit des diskreten Logarithmusproblems auf elliptischen Kurven und widersteht verschiedenen kryptografischen Angriffen.

• Im Vergleich zu herkömmlichen Algorithmen wie RSA zeichnet sich ED25519 durch deutlich höhere Geschwindigkeiten bei Signierung und Verifizierung aus, was es für Echtzeitanwendungen und Blockchain-Systeme geeignet macht.

• Binance unterstützt vollständig den ED25519-Algorithmus für die API-Sicherheit (API) und stellt Tools sowie Bibliotheken bereit, um die Erstellung von Schlüsseln, das Signieren von Anfragen und die sichere Einbindung der Authentifizierung für Handel und Kontoverwaltung zu erleichtern.

Einführung

In diesem Artikel stellen wir ED25519 vor, indem wir einen Überblick über den Algorithmus und seinen historischen Hintergrund geben. Außerdem gehen wir auf die Schwächen älterer Kryptografiealgorithmen ein, die ED25519 überwindet, und erklären, warum es so beliebt ist und weit verbreitet genutzt wird.

Als Nächstes geben wir Ihnen einige Hinweise zur Erstellung der privaten und öffentlichen Schlüssel, erklären die Grundlagen zum Signieren und Verifizieren von Nachrichten und zeigen, wie Sie diese Schlüssel mit APIs auf Binance verwenden.

Warum ED25519 erstellen?

Obwohl asymmetrische Algorithmen wie RSA (erstellt 1977) und DSA (seit 1991) weit verbreitet sind, haben sie einige Schwächen, die ED25519 adressieren soll.

1. Sicherheit

Widerstand gegen Angriffe: Der ED25519-Algorithmus wurde entwickelt, um einer großen Bandbreite kryptografischer Angriffe standzuhalten, darunter Side-Channel-Angriffe und Timing-Angriffe, die frühere Algorithmen wie RSA und DSA beeinträchtigt haben. Frühere Algorithmen waren anfälliger, weil Angreifer durch das Beobachten von Timing-Unterschieden während Signatur oder Verifizierung an geheime Informationen gelangen konnten.

Stärkere kryptografische Annahmen: ED25519 basiert auf der Schwierigkeit des diskreten Logarithmusproblems auf elliptischen Kurven, was im Vergleich zur Faktorisierungsanalyse ganzer Zahlen, die in RSA verwendet wird, gegen bestimmte Arten von Angriffen als sicherer gilt.

2. Leistung

Signiergeschwindigkeit: ED25519 wurde so entwickelt, dass es beim Erstellen von Signaturen schneller ist als RSA-2048. Der große Geschwindigkeitsvorteil macht diesen Algorithmus besonders geeignet für Anwendungen, die schnelle Signaturen benötigen, wie z. B. High-Frequency Trading (HFT) und sofortige Kommunikation.

Verifizierungs-Geschwindigkeit: ED25519 ist auch beim Verifizieren von Signaturen schneller als RSA-2048. Höhere Verifizierungsgeschwindigkeiten sind entscheidend für Systeme, die viele Signaturen schnell verifizieren müssen, etwa Blockchain-Netzwerke und sichere Messaging-Plattformen.

3. Deterministische Signaturen

Konsistenz: ED25519 erzeugt bei derselben Nachricht jedes Mal dieselbe Signatur, wodurch der Bedarf an einem sicheren Zufallszahlengenerator während des Signiervorgangs entfällt. Diese Konsistenz reduziert das Risiko von Implementierungsfehlern und Schwachstellen, die mit schwacher Zufälligkeit verbunden sind.

Vereinfachte Implementierung: Die deterministische Natur vereinfacht die Implementierung, wodurch die Entwicklung sicherer und zuverlässiger kryptografischer Systeme leichter wird.

4. Kleinerer Schlüsselumfang

Effizienz: ED25519 verwendet kleinere Schlüsselgrößen im Vergleich zu RSA, was zu schnelleren Berechnungen und geringeren Speicheranforderungen führt. Diese Effizienz ist besonders nützlich für ressourcenbeschränkte Umgebungen, etwa eingebettete Systeme, Internet-of-Things-Geräte und Anwendungen auf mobilen Geräten.

Bandbreiteneinsparung: Kleinere Schlüsselgrößen senken auch den Bandbreitenverbrauch, was ein Vorteil für gekoppelte Anwendungen und Systeme mit begrenzten Kommunikationskanälen ist.

Anwendungsfälle

ED25519 wird aufgrund seiner starken Sicherheit und hervorragenden Leistung in sicheren Kommunikationsszenarien häufig eingesetzt. Seine Fähigkeit, Signaturen schnell zu erstellen und zu verifizieren, macht es ideal für Anwendungen wie verschlüsselte Nachrichtenübermittlung, E-Mail-Sicherheit und die sichere Übertragung von Dateien.

Indem ED25519 sicherstellt, dass Nachrichten und Dateien authentisch und unverändert bleiben, hilft es, die Integrität und Vertraulichkeit sensibler Informationen zu bewahren. Außerdem vereinfacht die deterministische Natur die Implementierung, was das Risiko von Fehlern und Schwachstellen reduziert, die mit Zufälligkeit in kryptografischen Prozessen verbunden sind.

Blockchain- und digitale Währungssysteme gehören ebenfalls zu den wichtigsten Anwendungsfällen von ED25519; die Effizienz des Algorithmus beim Signieren und Verifizieren von Transaktionen ist entscheidend, um die Geschwindigkeit und Sicherheit von Blockchain-Netzwerken aufrechtzuerhalten.

Die geringe Schlüsselgröße von ED25519 und seine schnelle Leistung sind besonders vorteilhaft für ressourcenbeschränkte Umgebungen wie IoT-Geräte und eingebettete Systeme. Diese Geräte benötigen häufig sichere Kommunikationsprotokolle, die effizient innerhalb begrenzter Rechen- und Speicherkapazitäten arbeiten können. Durch den Einsatz von ED25519 können Entwickler sicherstellen, dass ihre IoT-Lösungen sicher und leistungsstark sind, und so ein breites Anwendungsspektrum von Smart-Home-Geräten bis hin zu industriellen Automationssystemen abdecken.

Wie werden ED25519-Schlüssel erstellt?

Die bevorzugte Methode zur Erstellung von privaten und öffentlichen Schlüsseln ist die Verwendung des Schlüsselgenerators auf Binance, wodurch der Prozess einfach wird: Die gesamte Erstellung kann vollständig über eine klare Benutzeroberfläche abgeschlossen werden.

Die Schlüssel können auch mit OpenSSL über die Befehlszeile erstellt werden.

Erstellung des privaten Schlüssels:

Erstellung des privaten Schlüssels mit einer Passphrase:

Erstellung des öffentlichen Schlüssels aus dem privaten Schlüssel:

Beispiel: ED25519-Signatur erstellen und überprüfen

So signieren Sie API-Anfragen auf Binance

1. Anfragevariablen festlegen:

   1. Bei der WebSocket-API-Schnittstelle müssen alle Variablen vor der Erstellung der Signatur in aufsteigender Reihenfolge sortiert werden; dies stellt die Konsistenz bei der Signaturerstellung sicher.

   2. Bei der REST-API müssen die Variablen vor der Signatur nicht sortiert werden. Die Signatur wird anhand der Anfragevariablen selbst erstellt, genau so, wie sie übermittelt wurden.

2. ED25519-Signatur erstellen:

   1. ED25519 kann mit dem geheimen Schlüssel der API verwendet werden, um die zugehörigen Variablen zu signieren.

   2. Sie können den privaten Schlüssel von ED25519 verwenden, indem Sie den öffentlichen Schlüssel bei Binance registrieren. Für die detaillierten Schritte lesen Sie bitte So erstellen Sie ein ED25519-Schlüsselpaar zum Senden von API-Anfragen an Binance.

3. Signatur in die Anfrage einfügen:

   1. Hängen Sie die erstellte Signatur als Signatur-Variable an die API-Anfrage an.

Beispiel: So signieren Sie eine Anfrage mit dem privaten ED25519-Schlüssel für die API auf Binance

Binance empfiehlt die Connectoren, was die Integration reibungsloser macht und die Signaturerstellung übernimmt.

Beispiel: So verwenden Sie die Binance-Connectoren

Signatur automatisch erstellen

Für Entwickler, die den Prozess der Signaturerstellung über verschiedene Programmiersprachen automatisieren möchten, bietet Binance ein Open-Source-Repository mit Beispielen in Python, JavaScript, Java und mehr. Sie können es über das GitHub-Repository binance-signature-examples aufrufen.

Mit dieser Ressource können Entwickler die ED25519-basierte Authentifizierung schnell und mit minimalem Aufwand in ihre Anwendungen integrieren.

Wenn Sie API-Integrationen mit Binance in einer isolierten Umgebung testen, können Sie einen privaten ED25519-Schlüssel über Binnance-Testnetz erstellen. So können Entwickler die API-Authentifizierung testen, ohne direkte Handelskonten zu beeinflussen.

Häufig gestellte Fragen

Wofür wird ED25519 verwendet?

ED25519 wird verwendet, um digitale Signaturen zu erstellen, die die Echtheit und Integrität von Nachrichten oder Transaktionen überprüfen. Zu den gängigen Anwendungen gehören SSH-Authentifizierung, TLS-Zertifikate, API-Sicherheit sowie das Signieren von Blockchain-Transaktionen. Binance verwendet ED25519 als bevorzugten Algorithmus für die Authentifizierung von API-Anfragen.

Ist ED25519 sicherer als RSA?

Beide haben unterschiedliche Sicherheitsmerkmale: ED25519 bietet Widerstand gegen Timing- und Side-Channel-Angriffe, die sich in RSA-Anwendungen ausgewirkt haben, und erreicht ein vergleichbares Sicherheitsniveau mit deutlich kleineren Schlüsseln. Für die meisten API-Sicherheitsfälle ist ED25519 die stärkere Option unter den aktuellen praktischen Einsatzszenarien.

Ist ED25519 sicher gegen Quantencomputing?

Nein: Wie bei allen Elliptic-Curve-Algorithmen bietet ED25519 keinen ausreichenden Schutz gegen Angriffe durch einen starken Quantencomputer. NIST hat 2024 Post-Quantum-Signaturstandards veröffentlicht, darunter ML-DSA. Aktuell bleibt ED25519 jedoch praktisch und wird weit verbreitet genutzt; Institutionen mit langfristigen Sicherheitsanforderungen können jedoch bereits mit der Planung für eine Umstellung auf Post-Quantum-Algorithmen beginnen.

Wie verwende ich ED25519 mit der API auf Binance?

Erstellen Sie ein ED25519-Schlüsselpaar mit dem Schlüsselgenerator auf Binance oder einer unterstützten Bibliothek und registrieren Sie dann Ihren öffentlichen Schlüssel in Ihrem Binance-Konto. Signieren Sie für jede API-Anfrage die Zeichenkette der Variablen mit Ihrem privaten Schlüssel und fügen Sie die daraus resultierende Signatur in die Anfrage ein. Binance-Connector-Bibliotheken können diesen Prozess über mehrere Programmiersprachen hinweg automatisieren.

Was ist der Unterschied zwischen ED25519 und HMAC für die API-Authentifizierung auf Binance?

HMAC nutzt einen gemeinsamen geheimen Schlüssel, um einen Authentifizierungscode für die Nachricht zu erzeugen. Beide Parteien müssen denselben Schlüssel kennen, das heißt, das Geheimnis muss bei beiden Seiten gespeichert werden. Der ED25519-Algorithmus ist hingegen asymmetrisch: Nur Sie besitzen den privaten Schlüssel, und Binance speichert lediglich Ihren öffentlichen Schlüssel. Das bedeutet, dass ein Kompromittieren der Binance-Systeme Ihren Signaturschlüssel nicht offenlegen würde. ED25519 ist die von Binance empfohlene Methode für neue API-Integrationen.

Abschließende Gedanken

ED25519 bietet ein ideales Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Leistung, was es zu einer ausgezeichneten Wahl für moderne Kryptografieanforderungen macht. Durch seine asymmetrische Natur bietet es im Vergleich zu symmetrischen Algorithmen wie HMAC stärkere Sicherheit, die für bestimmte Angriffe anfälliger sein können.

Auf Leistungsebene ist ED25519 sowohl beim Erstellen als auch beim Verifizieren von Signaturen überlegen: Es ist schneller als herkömmliche Algorithmen wie RSA, mit Signiergeschwindigkeiten von bis zu 30-mal schneller. Diese Effizienz macht es ideal für Anwendungen, die schnelle und wiederholte Signiervorgänge erfordern, wie sichere Kommunikation und Blockchain-Transaktionen.

Bei Binance ist ED25519 aufgrund ihrer hervorragenden Sicherheit und Leistung der bevorzugte Algorithmus; alle API-Schnittstellen auf Binance unterstützen sie vollständig, was eine reibungslose Integration und Kompatibilität über verschiedene Plattformen und Dienste hinweg sicherstellt. Durch die Nutzung von ED25519 sorgt Binance dafür, dass seine kryptografischen Vorgänge sicher und effizient sind, und schafft so eine verlässliche Grundlage für seine Finanz- und Handelsdienste.

Nachdem Sie den ED25519-Algorithmus sowie das Erstellen von Schlüsseln und Signaturen kennengelernt haben, können Sie ihn verwenden, um sicher Marktanfragen auf Binance einzureichen.
Bei der Übermittlung einer Market Order wird der private Schlüssel verwendet, um die Anfrage zu signieren, wodurch nachgewiesen wird, dass sie aus einer legitimen Quelle stammt.

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