Какво е криптография?

При проучване криптовалути, най-вероятно сте срещали термина „криптография“. Може би си мислите, че криптографията е свързана по някакъв начин с криптовалутите и бихте били правилни.

Криптографията обаче се използва за много повече приложения, като защита на данните, банкомати, компютърни пароли и много други. В тази статия ще ви преведем през основите на криптографията и ще обсъдим нейната роля в криптовалутите.

История на криптографията

Криптографията е метод за скриване на информация, за да се запази съдържанието й в безопасност и тайна. За да разкрие информацията, читателят трябва да знае как информацията е модифицирана, или криптиран. Шифрованото съобщение може, ако е правилно направено, да се чете само от подателя и получателя.

Криптографията далеч не е нова и съществува от хиляди години. В исторически план криптографията се използва за изпращане на важни съобщения, които са предназначени само за избран набор от очи. Първите криптографски съобщения са намерени на сайтове на древни египтяни, но първите доказателства за стратегическо използване на криптографията датират от римската епоха.

Цезар Шифър

Според историците Юлий Цезар е използвал криптография, развивайки своята т.нар Цезар Шифър да изпраща тайни съобщения до най-високопоставените си генерали. Този метод за защита на чувствителна информация от нежелани очи се използва до съвременната ера.

По време на Втората световна война германците използваха машина за криптиране, наречена Enigma Machine, за да изпращат важна информация до своите редици. Както при повечето криптографии, и тук имаше начин да се пробие, който беше открит от Алън Тюринг (математически гений и съименник на Теста на Тюринг), сега видян от някои като един от най-решителните повратни моменти във Втората световна война.

Основите на криптографията

Гореспоменатият Цезарски шифър или шифърът за смяна е един от най-простите начини за криптиране на съобщение и разбиране на криптографията. Нарича се още шифър за смяна, тъй като замества оригиналните букви на съобщение с други букви, като премества нагоре или надолу в азбуката.

Например, ако шифроваме съобщението с +3, A ще стане D, а K ще стане N. Обратно, с правило -2, D ще стане B и Z ще стане X.

прочетете всичко за инвестиране в блокчейн

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

Въпреки че това е един от най-простите криптографски методи, логиката в основата му е една и съща за всеки метод. Има съобщение, което е тайно за всички, освен за засегнатите страни, и процес, който прави това съобщение нечетливо за всички, с изключение на тези, които са наясно. Този процес е криптирането и има два елемента:

Шифърът – Това е набор от правила, които използвате за кодиране на информацията. Например, преместване на азбуката с X брой букви, както в Цезаровия шифър. Не е задължително шифърът да е тайна, защото ще можете да го прочетете само ако имате достъп до ключа.

Ключът – Това ви казва как да подредите набора от правила на шифъра. За Цезаровия шифър това би бил броят на буквите, които шифърът би изместил по азбучен ред, като +3 или -2. Ключът е инструментът, използван за дешифриране на съобщение.

Така че много хора могат да имат достъп до един и същ шифър, но без ключа те все още не могат да го взломят.

Процесът за прехвърляне на тайно съобщение протича по следния начин:

Партия А иска да изпрати съобщение до партия Б, но иска никой да не я прочете.
Партията A използва ключ за шифроване на съобщението, превръщайки текста в текст на шифър.
Страна Б получава текста на шифъра.
Страната Б използва същия ключ, за да дешифрира текста на шифъра и вече може да чете съобщението.

Напредък в криптографията

Шифрованите съобщения се криптират, за да защитят тяхното съдържание, което означава, че винаги ще има заинтересовани страни за получаване на тази информация. Въпреки това, тъй като хората се опитват и успяват да разбият различни кодове, криптографията е принудена да се адаптира. Той се е преместил далеч отвъд простото преместване на букви в азбуката и еволюира в изключително сложни пъзели, които все по-трудно се решават. Вместо да изместват няколко букви в азбуката, сега буквите се променят на цифри, други букви и символи въз основа на стотици или хиляди междинни стъпки.

Компютърната ера доведе до експоненциално нарастване на трудността на криптирането. Това е така, защото компютрите донесоха драстично увеличение на изчислителната мощност. Човешкият мозък все още е най-сложният компютър наоколо, но когато става въпрос за извършване на изчисления, компютрите са много по-бързи и могат да се справят с далеч по-големи изчисления.

Криптографията от дигиталната ера включва електротехника, компютърни науки и математика. Понастоящем съобщенията обикновено се криптират и дешифрират с помощта на много сложни алгоритми, създадени от комбинация от тези технологии. Въпреки това, независимо колко силно е криптирането, винаги ще има хора, които работят, за да го пробият.

Напукване на кода

Можете да видите, че дори без ключа, Цезар Шифър не е твърде трудно да се разбие. Всяка буква може да приеме само 25 различни стойности и за повечето от стойностите съобщението няма смисъл. Посредством проба и грешка ще можете да дешифрирате съобщението без твърде много усилия.

Пробиването на криптиране чрез изпробване на всички възможности е известно като груба сила. Това означава да изпробвате всички възможности, докато решението не се побере. С увеличаване на изчислителната мощност това се превръща в по-реалистична заплаха, която може да бъде преодоляна само чрез увеличаване на сложността на криптирането. Колкото повече са възможните ключове за шифър, толкова по-трудно става „груба сила“ по пътя ви към съобщението.

Сегашните усъвършенствани шифри позволяват трилиони възможни ключове, което прави грубата сила по-малка от заплаха. Твърди се обаче, че суперкомпютри, и особено квантови компютри, скоро ще могат да разбиват повечето криптиране чрез груба сила поради тяхната несравнима изчислителна мощ.

Както казахме, дешифрирането на съобщенията става все по-трудно и по-трудно, но не е невъзможно. Това е така, защото шифърът по своята същност е обвързан с набор от правила. Правилата могат да бъдат анализирани и да дадат път на по-фин начин за дешифриране на съобщение: честотен анализ.

С огромното нарастване на сложността на шифровете в днешно време това може да се направи само чрез компютри, но все още може да се направи. Тази техника анализира повтарящи се събития и се опитва да намери ключа чрез този метод.

Нека използваме отново примера на Цезар Шифър, за да обясним това. Знаем, че буквата Е се използва много по-често от другите букви в азбуката. Когато приложим това знание към криптирано от Цезар съобщение, ще търсим писмото, което се показва най-много. Установяваме, че буквата H се използва по-често от други, и проверяваме това предположение, като прилагаме отместване -3 към съобщението. Колкото по-дълго става съобщението, толкова по-лесен е анализът на честотата.

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

Криптография и криптовалути

Повечето криптовалути служат за напълно различни цели от изпращането на тайни съобщения, но криптографията все още играе ключова роля. Оказа се, че традиционните принципи на криптографията и инструментите, използвани за нея, всъщност имат повече функции, отколкото сме предполагали преди.

Най-важните новооткрити функции са хеширане и цифрови подписи.

Хеширане

Хеширането е криптографски метод за трансформиране на големи количества данни в кратки числа, които е трудно да се имитират. Това е ключов компонент на блокчейн технология и се занимава основно със защитата и целостта на данните, преминаващи през блокчейна.

Този метод се използва главно за четири процеса:

за проверка и валидиране на салдата по сметките на портфейлите
за кодиране на адреси на портфейла
за кодиране на транзакции между портфейли
да направи възможно добива на блокове (за майнируеми криптовалути) чрез създаване на математически пъзели, които трябва да бъдат решени за решаване на блок

Цифрови подписи

A цифров подпис, подобно на вашия собствен подпис, се използва, за да се потвърди, че сте това, което казвате, че сте. Що се отнася до криптовалутите, цифровите подписи са математически функции, които са съобразени с конкретна портфейл.

По този начин те функционират като доказателство, че конкретен портфейл всъщност е портфейлът, за който се твърди, че е – по същество това е цифрова идентификация на портфейла. Чрез прикачване на цифров подпис към транзакция, никой не може да оспори, че тази транзакция е дошла от портфейла, за който се твърди, че е дошъл, и че портфейлът не може да се представя за друг портфейл.

Цифровите подписи използват криптография за идентификация на портфейла и тайно съвпадат публичния и частния ключ на портфейла. Вашият публичен ключ е основно номерът на вашата банкова сметка, докато вашият частен ключ е пинкодът. Няма значение дали хората знаят вашата банкова сметка, защото единственото нещо, което могат да направят с нея, е да депозира пари по сметката ви. Ако обаче знаят и вашия пинкод, може да имате истински проблем.

В блокчейна частният ключ се използва за криптиране на транзакции, докато публичният ключ се използва за дешифриране. Това е възможно, защото изпращащата страна е тази, която отговаря за транзакцията. Изпращащата страна криптира транзакцията с личния си ключ, но това може да бъде дешифрирано с публичния ключ на получателя, защото само трябва да провери дали наистина вие сте изпратили съобщението. Ако публичният ключ на изпращащата страна не работи за дешифриране на транзакцията, тогава транзакцията не е от този портфейл.

Източник: Wikimedia

В тази система публичният ключ се разпространява свободно и се сдвоява тайно с частен ключ. Не е проблем, ако е известен публичен ключ, но частният ключ винаги трябва да се пази в тайна. Въпреки че двамата са сдвоени, изчисляването на нечий частен ключ въз основа на публичния им ключ е изчислително толкова предизвикателно, че е финансово и технически невъзможно.

Защитата на ключа е основен недостатък на този метод. Ако други научат вашия частен ключ, те могат да получат достъп до портфейла ви и да извършват транзакции с него, което всъщност се е случило в Блумбърг гаф когато докладван случайно показа личния си ключ по телевизията.

Свързани: Как да защитите криптовалутите си

Заключителни бележки

Криптографията, за която се използва блокчейн технология има много различни слоеве. Тази статия изследва основите на криптографията и нейното използване за блокчейн, но има много по-голяма техническа дълбочина в нея. На този уебсайт можете да научите всичко, което има за криптография, безплатно! Ако се интересувате повече от задълбочен преглед на специфичните криптографски методи, използвани в блокчейн технологията, тази статия може да бъде много полезно да започнете с.

Това, което е важно да се разбере за връзката между криптографията и технологията на блокчейн е криптографията за защита и сигурност, която предоставя. Той позволява система с доверие, при която страните не трябва да се доверяват взаимно, защото могат да се доверят на използваните криптографски методи.

От появата на Биткойн през 2009 г. криптографската защита на блокчейна издържа на всички опити за фалшифициране на данни и имаше много. Освен това новите криптовалути прилагат още по-сигурни методи за криптография, някои от които вече са квантово устойчиви и по този начин защитени от потенциални бъдещи заплахи.

Без криптографията не би могло да има биткойн и криптовалута, точка. Удивително е, че това е научен метод, изобретен преди хиляди години, който запазва нашите цифрови активи сигурно и сигурно.