什么是密码学?
研究时 加密货币, 您很可能会遇到“加密”一词。您可能会认为加密以某种方式连接到了加密货币,这是正确的.
但是,加密技术用于更多的应用程序,例如数据保护,ATM,计算机密码等等。在本文中,我们将带您了解密码学的基础知识,并讨论其在加密货币中的作用.
密码学的历史
密码术是一种隐藏信息以保持其内容安全和秘密的方法。要发现信息,读者需要知道如何修改信息,或者 加密的. 如果正确完成,加密的邮件只能由发送者和接收者读取.
密码学并不是什么新鲜事物,已经存在了数千年。从历史上看,密码学曾用于发送重要的消息,这些消息仅适用于特定的眼睛。最早的加密消息是在古埃及人的站点上发现的,但战略性使用加密的第一个证据可以追溯到罗马时代.
凯撒密码
根据历史学家的说法,凯撒大帝(Julius Caesar)使用密码学,发展了他所谓的 凯撒密码 向他最高级别的将军发送秘密信息。这种保护敏感信息免于有害眼睛的方法一直沿用到现代。.
第二次世界大战期间,德国人使用一种名为Enigma Machine的加密机将重要信息发送到他们的队伍。与大多数密码学一样,有一种方法可以破解它,这是由 艾伦·图灵 (数学天才和图灵测试的同名作品),现在被某些人视为第二次世界大战中最具决定性的转折点之一.
密码学基础
上述凯撒密码或移位密码是加密消息和理解密码的最简单方法之一。它也称为移位密码,因为它通过上下移动字母来将消息的原始字母替换为其他字母.
例如,如果我们用+3加密消息,则A将变为D,而K将变为N。反之,以-2的规则,D将变为B,Z将变为X.
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尽管这是最简单的加密方法之一,但每种方法背后的逻辑基本相同。有一条消息对除相关方以外的所有人都是秘密的,并且有一个过程使该消息对所有人(所有人)都不可读。此过程是加密,它包含两个元素:
密码 –这是您用来编码信息的一组规则。例如,将字母移位X个字母,例如在凯撒密码中。密码不一定是秘密,因为只有在您有权访问密钥的情况下,您才能阅读该密码.
钥匙 –这告诉您如何安排密码规则集。对于Caesar密码,这将是密码将按字母顺序移动的字母数,例如+3或-2。关键是用于解密消息的工具.
因此,很多人都可以使用相同的密码,但是如果没有密钥,他们仍然无法破解它。.
秘密消息的传输过程如下:
- 甲方希望向乙方发送消息,但不希望任何人阅读.
- 甲方使用密钥对消息进行加密,将文本转换为密文.
- 乙方收到密文.
- 乙方使用相同的密钥解密密文,现在可以读取消息.
密码学的进展
加密的消息经过加密以保护其内容,这意味着总会有各方有兴趣获取该信息。但是,随着人们尝试并成功破解各种代码,加密技术已被迫适应。它已经远远超出了仅移动字母中的字母的范围,演变成越来越难以解决的极其复杂的难题。现在,无需改变字母中的几个字母,而是基于数百或数千个中间步骤将字母更改为数字,其他字母和符号.
计算机时代导致加密难度成倍增加。这是因为计算机带来了巨大的计算能力。人脑仍然是迄今为止最复杂的计算机,但是在进行计算时,计算机要快得多,并且可以处理更大的计算.
数字时代的密码学涉及电气工程,计算机科学和数学。现在,通常使用结合了这些技术的高度复杂的算法对消息进行加密和解密。但是,无论加密强度如何,总会有人努力破解它.
破解密码
您会发现,即使没有密钥,Caesar Cipher也不难破解。每个字母只能采用25个不同的值,对于大多数值,该消息将无意义。通过反复试验,您无需花费太多精力就可以解密邮件.
通过尝试各种可能来破解加密称为 蛮力. 这意味着要尝试所有可能性,直到找到合适的解决方案为止。随着计算能力的提高,这成为更加现实的威胁,只有通过增加加密的复杂性才能解决。密码使用的密钥越多,“蛮力”传递消息的难度就越大。.
当前的高级密码可提供数万亿个可能的密钥,从而使暴力破解成为威胁。但是,有人认为 超级计算机, 特别是 量子计算机, 由于它们无与伦比的计算能力,很快将能够通过蛮力破解大多数加密.
如前所述,解密消息变得越来越困难,但这并非没有可能。这是因为密码固有地绑定到一组规则。可以对规则进行分析,并让其以更微妙的方式解密消息: 频率分析.
随着密码复杂性的极大增加,如今只能通过计算机来做到这一点,但仍然可以做到。此技术分析重复发生的事件,并尝试通过此方法找到密钥.
让我们再次使用Caesar Cipher示例进行解释。我们知道,字母E比字母表中的其他字母更常用。当我们将此知识应用于经过Caesar加密的邮件时,我们将寻找显示最多的信件。我们发现字母H比其他字母更常用,并通过对消息应用-3移位来测试此假设。消息越长,频率分析就越容易.
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密码学和加密货币
大多数加密货币的用途与发送秘密消息的目的完全不同,但是加密仍然起着关键作用。事实证明,传统的密码学原理和用于它的工具实际上比我们以前认为的要具有更多的功能。.
新发现的最重要的功能是 杂凑 和 数字签名.
散列
散列是一种加密方法,用于将大量数据转换成难以模仿的短数字。它是 区块链技术 并且主要涉及流过区块链的数据的保护和完整性.
此方法主要用于四个过程:
- 验证和验证钱包的账户余额
- 编码钱包地址
- 编码钱包之间的交易
- 通过创建解决区块所需的数学难题来使区块的挖掘成为可能(针对可开采的加密货币)
数字签名
一种 电子签名, 类似于您自己的签名,用于验证您的身份。当涉及到加密货币时,数字签名是与特定签名相匹配的数学函数。 钱包.
因此,它们可以证明特定的钱包实际上就是它声称的钱包–本质上,它是钱包的数字标识。通过将数字签名附加到交易中,没有人可以质疑该交易来自它声称来自的钱包,并且该钱包不能被其他钱包模仿.
数字签名使用加密技术进行钱包识别,并秘密匹配钱包的公钥和私钥。公用密钥基本上是您的银行帐号,而私人密钥是个人密码。人们知道您的银行帐户并不重要,因为他们唯一可以做的就是将钱存入您的帐户。但是,如果他们也知道您的密码,那么您可能会遇到真正的问题.
在区块链中,私钥用于加密交易,而公钥用于解密。这是可能的,因为发送方是负责交易的一方。发送方使用其私钥对交易进行加密,但是可以使用收件人的公钥对交易进行解密,因为他们只需要验证发送消息的确实是您。如果发送方的公钥无法解密交易,则说明该交易不是来自该钱包.
资料来源:Wikimedia
在此系统中,公钥是自由分配的,并且与私钥秘密配对。如果公钥是已知的,这不是问题,但是必须始终将私钥保密。即使两者是配对的,但根据某人的公钥来计算某人的私钥在计算上却非常困难,以至于在财务和技术上都不可行.
保护密钥是此方法的主要缺点。如果其他人学习了您的私钥,他们可以访问您的钱包并进行交易,这实际上是在 彭博失误 当一个报道不小心在电视上显示了他的私钥.
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结束语
用于的加密 区块链技术 有很多不同的层次。本文探讨了密码学的基础知识及其在区块链上的用法,但是它具有更多的技术深度。. 在这个网站上 您可以免费学习密码学的一切!如果您对区块链技术中使用的特定加密方法的深入概述更感兴趣, 本文 可以非常有帮助.
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