Pētot kriptovalūtas, jūs, visticamāk, esat saskāries ar terminu “kriptogrāfija”. Jūs varētu domāt, ka kriptogrāfija ir kaut kādā veidā saistīta ar kriptogrāfijas valūtām, un jūs būtu pareizi.

Tomēr kriptogrāfiju izmanto daudz vairāk lietojumprogrammu, piemēram, datu aizsardzībai, bankomātiem, datoru parolēm un daudzām citām lietām. Šajā rakstā mēs iepazīstinām jūs ar kriptogrāfijas pamatiem un apspriežam tā nozīmi kriptovalūtās.

Kriptogrāfijas vēsture

Kriptogrāfija ir informācijas slēpšanas metode, lai tās saturs būtu drošs un slepens. Lai atklātu informāciju, lasītājam jāzina, kā informācija ir modificēta vai šifrēts. Šifrēto ziņojumu, ja tas ir izdarīts pareizi, var lasīt tikai sūtītājs un saņēmējs.

Kriptogrāfija nebūt nav jauna, un tā pastāv jau tūkstošiem gadu. Vēsturiski kriptogrāfiju izmantoja, lai nosūtītu svarīgus ziņojumus, kas bija domāti tikai izvēlētām acu kopām. Pirmie kriptogrāfiskie ziņojumi tika atrasti seno ēģiptiešu vietnēs, bet pirmie pierādījumi par stratēģiski izmantoto kriptogrāfiju ir datēti ar romiešu laikmetu.

Cēzara šifrs

Pēc vēsturnieku domām, Jūlijs Cēzars izmantoja kriptogrāfiju, attīstot savu t.s. Cēzara šifrs nosūtīt slepenus ziņojumus saviem augstākā ranga ģenerāļiem. Šī slepenas informācijas pasargāšanas no nevēlamām acīm metode ir izmantota līdz mūsdienām.

Otrā pasaules kara laikā vācieši izmantoja šifrēšanas mašīnu ar nosaukumu Enigma Machine, lai nosūtītu svarīgu informāciju viņu rindās. Tāpat kā lielākajā daļā kriptogrāfijas, bija veids, kā to uzlauzt, ko atklāja Alans Tūrings (matemātiskais ģēnijs un Turingas testa vārda brālis), ko daži tagad uzskata par vienu no izšķirošākajiem pagrieziena punktiem Otrā pasaules karā.

Kriptogrāfijas pamati

Iepriekšminētais Cēzara šifrs vai maiņas šifrs ir viens no vienkāršākajiem ziņojuma šifrēšanas un kriptogrāfijas izpratnes veidiem. To sauc arī par maiņas šifru, jo tas sākotnējos ziņojuma burtus aizstāj ar citiem burtiem, nobīdot alfabētā uz augšu vai uz leju.

Piemēram, ja mēs šifrēsim ziņojumu ar +3, A kļūs par D, bet K – par N. Pretēji, ar likumu -2 D kļūs par B un Z kļūs par X.

izlasiet visu, ko ieguldīt blokķēdē

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

Lai arī šī ir viena no vienkāršākajām kriptogrāfijas metodēm, loģika, kas tai ir pamatā, katrai metodei pamatā ir vienāda. Ir vēstījums, kas ir slepens visiem, izņemot ieinteresētajām pusēm, un process, kā padarīt šo ziņojumu neizlasāmu visiem, izņemot tiem, kas zina. Šis process ir šifrēšana, un tam ir divi elementi:

Šifrs – Šis ir noteikumu kopums, kuru izmantojat informācijas kodēšanai. Piemēram, pārvietojot alfabētu ar X burtu skaitu tāpat kā Cēzara šifrā. Šifram nav obligāti jābūt noslēpumam, jo ​​to varēsiet izlasīt tikai tad, ja jums būs piekļuve atslēgai.

Atslēga – Tas parāda, kā sakārtot šifra noteikumu kopumu. Cēzara šifram tas būtu to burtu skaits, kurus šifrs mainītu alfabētiskā secībā, piemēram, +3 vai -2. Galvenais ir rīks, ko izmanto ziņojuma atšifrēšanai.

Tātad daudziem cilvēkiem var būt piekļuve vienam un tam pašam šifram, taču bez atslēgas viņi joprojām nespēj to uzlauzt.

Slepenā ziņojuma pārsūtīšanas process notiek šādi:

  • Partija A vēlas nosūtīt ziņojumu partijai B, bet vēlas, lai neviens to nelasa.
  • A puse ziņojuma šifrēšanai izmanto atslēgu, pārveidojot tekstu šifrētā tekstā.
  • Partija B saņem šifra tekstu.
  • Partija B izmanto to pašu atslēgu, lai atšifrētu šifra tekstu, un tagad var lasīt ziņojumu.

Kriptogrāfijas sasniegumi

Šifrētie ziņojumi tiek šifrēti, lai aizsargātu to saturu, kas nozīmē, ka vienmēr būs ieinteresētās personas iegūt šo informāciju. Tomēr, tā kā cilvēki ir mēģinājuši un veiksmīgi uzlauzuši dažādus kodus, kriptogrāfija bija spiesta pielāgoties. Tas ir tālu pārsniedzis tikai burtu pārvietošanu alfabētā, pārvēršoties par ārkārtīgi sarežģītām mīklas, kuras ir arvien grūtāk atrisināt. Tā vietā, lai pārvietotu dažus burtus alfabētā, burti tagad tiek mainīti uz cipariem, citiem burtiem un simboliem, pamatojoties uz simtiem vai tūkstošiem starpposma darbību.

Datoru laikmets izraisīja eksponenciālu šifrēšanas grūtību pieaugumu. Tas ir tāpēc, ka datori radīja krasu skaitļošanas jaudas pieaugumu. Cilvēka smadzenes joprojām ir vissarežģītākais dators, taču, veicot aprēķinus, datori ir daudz ātrāki un spēj apstrādāt daudz lielākus aprēķinus.

Digitālās ēras kriptogrāfija ietver elektrotehniku, datorzinātnes un matemātiku. Tagad ziņojumi parasti tiek šifrēti un atšifrēti, izmantojot ļoti sarežģītus algoritmus, kas izveidoti, apvienojot šīs tehnoloģijas. Tomēr neatkarīgi no tā, cik spēcīga ir šifrēšana, vienmēr būs cilvēki, kas strādās, lai to uzlauztu.

Koda uzlaušana

Var redzēt, ka pat bez atslēgas Cēzara šifru nav pārāk grūti uzlauzt. Katrs burts var iegūt tikai 25 dažādas vērtības, un lielākajai daļai vērtību ziņai nebūs jēgas. Izmantojot izmēģinājumus un kļūdas, jūs bez lielām pūlēm varētu atšifrēt ziņojumu.

Šifrēšanas uzlaušana, izmēģinot visas iespējas, ir pazīstama kā brutālu spēku. Tas nozīmē izmēģināt visas iespējas, līdz der risinājums. Palielinoties skaitļošanas jaudai, tas kļūst par reālāku draudu, kuru var novērst tikai palielinot šifrēšanas sarežģītību. Jo vairāk šifram ir iespējamo atslēgu, jo grūtāk kļūst “brutāli spēka” ceļā uz ziņojumu.

Pašreizējie uzlabotie šifri pieļauj triljonus iespējamo atslēgu, padarot brutālu spēku par mazāku draudu. Tomēr ir apgalvots, ka superdatori, un it īpaši kvantu datori, drīz varēs iznīcināt lielāko daļu šifrējumu, izmantojot rupju spēku, pateicoties to nepārspējamajai skaitļošanas jaudai.

Kā jau teikts, ziņojumu atšifrēšana kļūst arvien grūtāka, taču tas nav neiespējami. Tas ir tāpēc, ka šifrs pēc būtības ir saistīts ar noteikumu kopumu. Kārtulas var analizēt un dot iespēju izsmalcinātākam ziņojuma atšifrēšanas veidam: frekvences analīze.

Ar milzīgu šifru sarežģītības pieaugumu mūsdienās to var izdarīt tikai ar datoru starpniecību, taču to joprojām var izdarīt. Šis paņēmiens analizē atkārtotos notikumus un mēģina atrast atslēgu, izmantojot šo metodi.

Lai to izskaidrotu, izmantosim vēlreiz Cēzara šifra piemēru. Mēs zinām, ka burts E tiek izmantots daudz biežāk nekā citi alfabēta burti. Kad mēs izmantosim šīs zināšanas Cēzara šifrētajam ziņojumam, mēs meklēsim vēstuli, kas tiek parādīta visvairāk. Mēs atklājam, ka burts H tiek izmantots biežāk nekā citi, un pārbaudām šo pieņēmumu, ziņai piemērojot -3 nobīdi. Jo ilgāk ziņojums kļūst, jo vieglāk kļūst frekvences analīze.

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

Kriptogrāfija un kriptovalūtas

Lielākajai daļai kriptovalūtu ir pavisam citi mērķi nekā slepenu ziņojumu sūtīšanai, taču kriptogrāfijai joprojām ir galvenā loma. Izrādījās, ka tradicionālajiem kriptogrāfijas principiem un tam izmantotajiem rīkiem faktiski ir vairāk funkciju, nekā mēs domājām iepriekš.

Vissvarīgākās nesen atklātās funkcijas ir jaukšana un digitālie paraksti.

Hašings

Sajaukšana ir kriptogrāfiska metode, kā lielu datu daudzumu pārveidot īsos skaitļos, kurus ir grūti atdarināt. Tā ir galvenā programmas sastāvdaļa blockchain tehnoloģija un galvenokārt nodarbojas ar blokķēdē plūstošo datu aizsardzību un integritāti.

Šo metodi galvenokārt izmanto četriem procesiem:

  • lai pārbaudītu un apstiprinātu seifu kontu atlikumus
  • lai kodētu seifa adreses
  • kodēt darījumus starp seifiem
  • padarīt iespējamu bloku ieguvi (iegūstamām kriptovalūtām), izveidojot matemātiskās mīklas, kuras jāatrisina, lai atrisinātu bloku

Digitālie paraksti

A Digitālais paraksts, līdzīgs jūsu pašu parakstam, tiek izmantots, lai pārbaudītu, vai esat tas, ko sakāt. Runājot par kriptovalūtām, digitālie paraksti ir matemātiskas funkcijas, kas tiek saskaņotas ar konkrētu maciņš.

Tādējādi tie darbojas kā pierādījums tam, ka konkrēts seifs patiesībā ir tas seifs, par kuru viņš apgalvo – būtībā tas ir seifa digitālais identifikators. Pievienojot darījumam digitālo parakstu, neviens nevar apstrīdēt, ka šis darījums nāca no seifa, no kura, domājams, ir nācis, un citu maku nevar uzdot par maku..

Digitālajos parakstos seifa identifikācijai tiek izmantota kriptogrāfija, un slepeni tiek saskaņota maka publiskā un privātā atslēga. Jūsu publiskā atslēga būtībā ir jūsu bankas konta numurs, savukārt privātā atslēga ir PIN kods. Nav svarīgi, vai cilvēki zina jūsu bankas kontu, jo vienīgais, ko viņi ar to var darīt, ir naudas iemaksa jūsu kontā. Tomēr, ja viņi zina arī jūsu PIN kodu, jums var būt reālas problēmas.

Blokķēdē privāto atslēgu izmanto darījumu šifrēšanai, bet publisko – atšifrēšanai. Tas ir iespējams, jo par darījumu ir atbildīga nosūtītāja puse. Nosūtītāja puse šifrē darījumu ar savu privāto atslēgu, taču to var atšifrēt, izmantojot saņēmēja publisko atslēgu, jo viņiem tikai jāpārbauda, ​​vai īsti ziņojumu sūtījāt tieši jūs. Ja nosūtītājas puses publiskā atslēga nedarbojas, lai atšifrētu darījumu, darījums nav no šī maka.

Avots: Wikimedia

Šajā sistēmā publiskā atslēga tiek izplatīta brīvi un tiek slepeni savienota pārī ar privāto atslēgu. Nav problēmu, ja ir zināma publiskā atslēga, taču privātā atslēga vienmēr ir jāglabā noslēpumā. Lai arī abi ir sapāroti, aprēķināt kāda privāto atslēgu, pamatojoties uz viņu publisko atslēgu, ir skaitļošanas ziņā tik sarežģīta, ka tas ir finansiāli un tehniski neiespējami.

Galvenais šīs metodes trūkums ir atslēgas aizsardzība. Ja citi uzzina jūsu privāto atslēgu, viņi var piekļūt jūsu seifam un veikt ar to darījumus, kas faktiski notika Blumberga klupiens kad ziņots nejauši TV parādīja savu privāto atslēgu.

Saistīts: Kā nodrošināt savas kriptovalūtas

Noslēguma piezīmes

Kriptogrāfija, kurai tiek izmantota blockchain tehnoloģija tam ir daudz dažādu slāņu. Šis raksts pēta kriptogrāfijas pamatus un to izmantošanu blokķēdēm, taču tajā ir daudz vairāk tehnisku dziļumu. Šajā vietnē jūs varat uzzināt visu, kas ir kriptogrāfijā, bez maksas! Ja jūs vairāk interesē padziļināts pārskats par īpašajām kriptogrāfijas metodēm, kas tiek izmantotas blokķēdes tehnoloģijā, Šis raksts var būt ļoti noderīgi, lai sāktu.

Kas ir svarīgi saprast par kriptogrāfijas un blokķēdes tehnoloģijas attiecībām, ir kriptogrāfijas aizsardzība un drošība. Tas ļauj izveidot neuzticamu sistēmu, kurā pusēm nav jāuzticas viena otrai, jo tās var uzticēties izmantotajām kriptogrāfiskajām metodēm..

Kopš parādīšanās Bitcoin 2009. gadā blokķēdes kriptogrāfiskā aizsardzība ir izturējusi visus datu viltojumu mēģinājumus, un to ir bijis daudz. Turklāt jaunās kriptovalūtās tiek ieviestas vēl drošākas kriptogrāfijas metodes, no kurām dažas jau ir kvantu drošas un tādējādi pasargātas no iespējamiem nākotnes draudiem.

Bez kriptogrāfijas nevarētu būt Bitcoin un kriptonauda, ​​periods. Apbrīnojami, ka tā ir pirms tūkstošiem gadu izgudrota zinātniska metode, kas mūs patur digitālie aktīvi drošs un drošs.