رمزنگاری چیست؟

هنگام تحقیق ارزهای رمزنگاری شده, شما به احتمال زیاد با اصطلاح “رمزنگاری” روبرو شده اید. ممکن است فکر کنید رمزنگاری به نوعی به ارزهای رمزنگاری شده متصل است و درست خواهید بود.

با این حال ، رمزنگاری برای برنامه های بسیار بیشتری مانند حفاظت از داده ها ، خودپردازها ، رمزهای عبور رایانه و موارد دیگر استفاده می شود. در این مقاله ، شما را با مبانی رمزنگاری آشنا می کنیم و درباره نقش آن در ارزهای رمزپایه بحث می کنیم.

تاریخچه رمزنگاری

رمزنگاری روشی برای پنهان کردن اطلاعات برای ایمن و مخفی نگه داشتن محتوای آن است. برای کشف اطلاعات ، خواننده باید بداند که اطلاعات چگونه اصلاح شده است یا رمزگذاری شده. پیام رمزگذاری شده ، در صورت انجام صحیح ، فقط توسط فرستنده و گیرنده قابل خواندن است.

رمزنگاری بسیار جدید نیست و هزاران سال است که وجود دارد. از لحاظ تاریخی ، رمزنگاری برای ارسال پیام های مهم که فقط برای یک مجموعه چشم انتخاب شده بود ، مورد استفاده قرار می گرفت. اولین پیام های رمزنگاری در سایت های مصریان باستان یافت شد ، اما اولین شواهد برای استفاده رمزنگاری به صورت استراتژیک به دوران روم برمی گردد.

سزار رمز

طبق گفته مورخان ، ژولیوس سزار با استفاده از رمزنگاری ، به اصطلاح خود را توسعه داد سزار رمز برای ارسال پیام های مخفی به ژنرال های عالی رتبه خود. این روش برای پناه دادن به اطلاعات حساس از چشم ناخواسته تا دوران مدرن مورد استفاده قرار گرفته است.

در طول جنگ جهانی دوم ، آلمانی ها از دستگاه رمزگذاری به نام Enigma Machine برای ارسال اطلاعات مهم به صفوف خود استفاده کردند. همانند بیشتر رمزنگاری ها ، راهی برای شکستن آن وجود داشت که توسط آن کشف شد آلن تورینگ (نبوغ ریاضی و همنام آزمون تورینگ) ، اکنون توسط برخی به عنوان یکی از سرنوشت سازترین نقاط عطف در جنگ جهانی دوم شناخته می شود.

مبانی رمزنگاری

رمز سزار فوق الذکر یا رمز شیفت ، یکی از ساده ترین راه های رمزگذاری پیام و درک رمزنگاری است. به آن رمز شیفت نیز گفته می شود زیرا حروف اصلی پیام را با جابجایی بالا یا پایین در حروف الفبا جایگزین می کند.

به عنوان مثال ، اگر پیام را با +3 رمزگذاری کنیم ، A به D تبدیل می شود ، و K به N. تبدیل می شود. برعکس ، با یک قانون -2 ، D به B می شود و Z به X.

همه چیز را در مورد سرمایه گذاری در بلاکچین بخوانید

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

حتی اگر این یکی از ساده ترین روش های رمزنگاری است ، اما منطق پشت آن اساساً برای هر روش یکسان است. یک پیام وجود دارد که برای همه به جز طرف های مربوطه مخفی است و فرایندی دارد که این پیام را برای همه غیر قابل خواندن می کند مگر برای افراد مطلع. این فرآیند رمزگذاری است و دارای دو عنصر است:

رمز – این مجموعه قوانینی است که شما برای رمزگذاری اطلاعات استفاده می کنید. به عنوان مثال ، تغییر حروف الفبا به تعداد X حروف مانند Cesar Cipher. رمزگذاری لزوماً نباید یک راز باشد ، زیرا فقط در صورت دسترسی به کلید قادر خواهید بود آن را بخوانید.

کلید – این به شما می گوید که چگونه مجموعه قوانین رمز را تنظیم کنید. برای Cesar Cipher ، این تعداد حروف رمزگذاری شده توسط حروف الفبا مانند 3 + یا -2 است. کلید ابزاری است که برای رمزگشایی پیام استفاده می شود.

بنابراین بسیاری از افراد می توانند به رمزنگاری یکسان دسترسی داشته باشند ، اما بدون کلید هنوز قادر به شکستن آن نیستند.

روند انتقال پیام مخفی به شرح زیر است:

حزب A می خواهد به حزب B پیامی ارسال کند اما از کسی نمی خواهد آن را بخواند.
حزب A با استفاده از یک کلید رمزگذاری پیام ، متن را به متن رمزگذاری شده تبدیل می کند.
حزب B متن رمز را دریافت می کند.
حزب B از همان کلید برای رمزگشایی متن رمز استفاده می کند و اکنون می تواند پیام را بخواند.

پیشرفت در رمزنگاری

پیام های رمزگذاری شده برای محافظت از محتوای آنها رمزگذاری می شوند ، این بدان معنی است که همیشه طرف های علاقه مند به دریافت این اطلاعات وجود دارند. با این حال ، همانطور که مردم در شکستن کدهای مختلف تلاش کرده و موفق شده اند ، رمزنگاری مجبور به سازگاری شده است. این مسئله بسیار فراتر از تغییر حرف حروف الفبا بوده و به یک معما بسیار پیچیده تبدیل شده است که حل آنها دشوارتر است. به جای جابجایی چند حرف در حروف الفبا ، اکنون حروف به تعداد ، حروف و نمادهای دیگر بر اساس صدها یا هزاران مرحله واسطه تغییر می یابند.

عصر رایانه منجر به افزایش نمایی دشواری رمزگذاری شد. این به این دلیل است که رایانه ها افزایش چشمگیر قدرت محاسباتی را با خود به همراه آورده اند. مغز انسان هنوز هم پیچیده ترین کامپیوتر موجود است ، اما وقتی صحبت از محاسبات می شود ، رایانه ها بسیار سریعتر عمل می کنند و می توانند محاسبات بسیار بزرگتری را کنترل کنند.

رمزنگاری دوران دیجیتال شامل مهندسی برق ، علوم کامپیوتر و ریاضیات است. اکنون پیام ها به طور کلی با استفاده از الگوریتم های بسیار پیچیده ایجاد شده توسط ترکیبی از این فناوری ها رمزگذاری و رمزگشایی می شوند. با این حال ، مهم نیست که رمزنگاری هر چقدر قوی باشد ، همیشه افرادی هستند که برای شکستن آن تلاش می کنند.

شکستن کد

می بینید که حتی بدون کلید ، رمز سزار نیز سخت نیست. هر حرف فقط می تواند 25 مقدار مختلف به خود بگیرد و برای بیشتر مقادیر پیام معنی نخواهد داشت. با استفاده از آزمون و خطا ، قادر خواهید بود بدون تلاش زیاد پیام را رمزگشایی کنید.

شکستن رمزگذاری با امتحان کردن همه احتمالات به این عنوان شناخته می شود نیروی وحشی. این به معنای امتحان کردن تمام احتمالات تا زمان متناسب بودن راه حل است. با افزایش قدرت محاسباتی ، این تهدید واقع بینانه تری می شود که تنها با افزایش پیچیدگی رمزگذاری می توان آن را برطرف کرد. هرچه تعداد کلیدهای ممکن برای رمزگذاری بیشتر باشد ، “مجبور کردن بی رحمانه” به پیام شما دشوارتر می شود.

رمزهای پیشرفته فعلی تریلیون کلید احتمالی را فراهم می کنند و باعث می شود نیروی بی رحم کمتر تهدید شود. با این حال ، بحث شده است که ابر رایانه ها, و به ویژه رایانه های کوانتومی, به زودی قادر خواهد بود اکثر رمزنگاری ها را از طریق قدرت محاسبه ای بی نظیر شکست دهد.

همانطور که گفته شد ، رمزگشایی پیام ها سخت تر و دشوارتر می شود ، اما غیرممکن نیست. دلیل این امر این است که رمز در ذات خود به مجموعه ای از قوانین ملزم است. این قوانین را می توان تجزیه و تحلیل کرد و جای خود را به روش ظریف تری برای رمزگشایی پیام داد: تجزیه و تحلیل فرکانس.

با افزایش بسیار زیاد در پیچیدگی رمزها ، این امر فقط از طریق رایانه امروزه قابل انجام است ، اما هنوز هم قابل انجام است. این روش رویدادهای تکرار شونده را تجزیه و تحلیل می کند و سعی می کند از طریق این روش کلید را پیدا کند.

بیایید برای توضیح این مورد دوباره از مثال Caesar Cipher استفاده کنیم. ما می دانیم که حرف E بسیار بیشتر از حروف دیگر الفبا استفاده می شود. هنگامی که این دانش را در یک پیام رمزگذاری شده توسط سزار به کار می بریم ، به دنبال نامه ای می گردیم که بیشتر نشان داده شود. در می یابیم که حرف H بیشتر از بقیه استفاده می شود و این فرض را با استفاده از تغییر -3 به پیام آزمایش می کنیم. هرچه پیام بیشتر شود ، تجزیه و تحلیل فرکانس راحت تر می شود.

uhdg hyhubwklqj rq lqyhvw lq eorfnfkdlq

رمزنگاری و ارزهای رمزپایه

بیشتر ارزهای رمزنگاری شده کاملاً متفاوت از ارسال پیام های مخفی عمل می کنند ، اما رمزنگاری هنوز هم نقشی اساسی دارد. مشخص شده است که اصول سنتی رمزنگاری و ابزارهای استفاده شده برای آن در واقع عملکردهای بیشتری از آنچه قبلا تصور می کردیم ، دارند.

مهمترین توابع تازه کشف شده عبارتند از: هش کردن و امضاهای دیجیتالی.

هش کردن

هش کردن یک روش رمزنگاری برای تبدیل مقادیر زیادی از داده ها به تعداد کوتاه است که تقلید از آنها دشوار است. این یک جز key اصلی از است فناوری بلاکچین و عمدتا مربوط به حفاظت و یکپارچگی داده های جاری از طریق بلاکچین است.

این روش عمدتا برای چهار فرآیند استفاده می شود:

برای تأیید و اعتبار موجودی حساب کیف پول
برای رمزگذاری آدرس کیف پول
برای رمزگذاری معاملات بین کیف پول ها
ایجاد استخراج بلوکها (برای ارزهای رمزپایه قابل استخراج) با ایجاد معماهای ریاضی که برای حل یک بلوک باید حل شود

امضاهای دیجیتال

آ امضای دیجیتالی, مشابه امضای خودتان ، برای تأیید اینکه شما همان هستید که می گویید هستید استفاده می شود. وقتی صحبت از ارزهای رمزپایه می شود ، امضاهای دیجیتالی توابع ریاضی هستند که با یک خاص مطابقت دارند کیف پول.

بنابراین ، آنها به عنوان اثبات اینکه کیف پول خاص در واقع کیف پولی است که ادعا می کند ، عمل می کنند – در اصل ، این یک شناسایی دیجیتالی از یک کیف پول است. با پیوستن یک امضای دیجیتال به یک معامله ، هیچ کس نمی تواند اختلاف کند که این معامله از کیف پولی صورت گرفته است که ادعا می کند از آن گرفته شده است ، و کیف پول دیگری را نمی توان جعل کرد.

امضاهای دیجیتالی از رمزنگاری برای شناسایی کیف پول استفاده می کنند و به طور مخفیانه با کلید عمومی و خصوصی کیف پول مطابقت دارند. کلید عمومی شما اساساً شماره حساب بانکی شما است ، در حالی که کلید خصوصی شما کد رمز است. مهم نیست که مردم حساب بانکی شما را می دانند ، زیرا تنها کاری که می توانند با آن انجام دهند واریز پول به حساب شما است. با این حال ، اگر آنها کد رمز شما را نیز بدانند ، می توانید یک مشکل واقعی داشته باشید.

در زنجیره بلوک ، از کلید خصوصی برای رمزگذاری معاملات استفاده می شود ، در حالی که از کلید عمومی برای رمزگشایی استفاده می شود. این امکان وجود دارد زیرا طرف ارسال کننده مسئولیت معامله را بر عهده دارد. طرف فرستنده معامله را با کلید خصوصی خود رمزگذاری می کند ، اما این را می توان با کلید عمومی گیرنده رمزگشایی کرد زیرا آنها فقط باید تأیید کنند که شما در واقع این شخص هستید که پیام را ارسال کرده اید. اگر کلید عمومی طرف فرستنده برای رمزگشایی معامله کار نمی کند ، معامله از آن کیف پول نیست.

منبع: ویکی مدیا

در این سیستم ، کلید عمومی آزادانه توزیع می شود و به طور مخفیانه با یک کلید خصوصی جفت می شود. اگر یک کلید عمومی شناخته شود مشکلی ایجاد نمی کند ، اما کلید خصوصی باید همیشه مخفی نگه داشته شود. حتی اگر این دو جفت باشند ، محاسبه کلید خصوصی شخصی براساس کلید عمومی وی از نظر محاسباتی چنان چالش برانگیز است که از نظر مالی و فنی غیرقابل اجرا است.

محافظت از کلید مهمترین عیب این روش است. اگر دیگران کلید خصوصی شما را بیاموزند ، می توانند به کیف پول شما دسترسی پیدا کنند و با آن معامله کنند ، چیزی که در واقع اتفاق افتاده است اشتباه بلومبرگ هنگامی که گزارش شده به طور تصادفی کلید خصوصی خود را در تلویزیون نشان داد.

مربوط: چگونه می توان ارزهای رمزپایه خود را ایمن کرد

نتایجی که اظهار شده

رمزنگاری مورد استفاده برای فناوری بلاکچین دارای بسیاری از لایه های مختلف به آن است. این مقاله اصول رمزنگاری و کاربرد آن برای بلاکچین ها را بررسی می کند ، اما عمق فنی آن بسیار بیشتر است. در این وب سایت شما می توانید هر آنچه در رمزنگاری وجود دارد را به صورت رایگان یاد بگیرید! اگر بیشتر به مروری عمیق در مورد روشهای رمزنگاری خاص مورد استفاده در فناوری بلاکچین علاقه مند هستید, این مقاله برای شروع می تواند بسیار مفید باشد.

آنچه در درک رابطه رمزنگاری و فناوری بلاکچین مهم است ، محافظت و رمزنگاری امنیتی است. این امکان را برای یک سیستم بی اعتماد فراهم می کند که در آن احزاب مجبور نیستند به یکدیگر اعتماد داشته باشند زیرا آنها می توانند اعتماد خود را به روش های رمزنگاری استفاده کنند.

از زمان ظهور بیت کوین در سال 2009 ، محافظت از رمزنگاری بلاکچین در برابر تلاش برای دستکاری اطلاعات مقاومت کرده و موارد زیادی وجود داشته است. علاوه بر این ، ارزهای رمزنگاری شده جدید حتی روشهای امن تری را برای رمزنگاری اجرا می کنند ، برخی از آنها در حال حاضر ضد کوانتوم هستند و بنابراین از تهدیدات احتمالی آینده محافظت می شوند.

بدون رمزنگاری ، هیچ Bitcoin و ارز رمزنگاری شده ای وجود ندارد. به طرز شگفت انگیزی ، این یک روش علمی است که هزاران سال پیش اختراع شده و ما را حفظ می کند دارایی های دیجیتالی امن و امان.