Что такое криптография: шифрование и криптовалюты

В процессе изучения криптовалют, вы наверняка сталкивались с таким термином, как «криптография». На самом деле, она связана напрямую с криптовалютами.

Тем не менее, это понятие используется и в других направлениях, таких как защита информации, банкоматах, компьютерных паролях и иных.

В статье даются основы криптографии и обсуждается их роль в криптовалютах.

Что такое криптография в современном мире и откуда растут ее ноги?

Что такое криптография

Содержание:

История криптографии

Этот метод позволяет скрывать информацию и защищать содержимое. Для того, чтобы получить доступ к информации, пользователю необходимо знать, каким образом она, информация, была изменена или зашифрована.

Зашифрованное сообщение (при правильном использовании этого метода) может быть прочитано только отправителем и получателем.

Криптография используется уже давно (порядка 1000 лет и более). Исторически, этот метод применялся для отправки важных писем, который предназначались только узкому кругу лиц. Первое такое сообщение найдено на раскопках в Египте. Что касается первого упоминания о криптографии, оно восходит к временам Рима.

Историки отмечают, что Юлий Цезарь использовал зашифрованные донесения, создав так называемый Шифр Цезаря для отправки секретных посланий своим высокопоставленным генералам. Такой метод сокрытия важной информации от посторонних использовался до настоящего времени.Во время Второй Мировой Войны, немцы применяли специальный криптографические аппараты (Энигма) для отправки секретных шифровок. Естественно, несмотря на то, что донесения шифровались, их можно было взломать. Известный математик Алан Тьюринг сумел взломать шифры и сегодня считается, что это стало одной из поворотных точек в той войне.
перейти к содержанию ↑

Основы криптографии

Упомянутый выше Шифр Цезаря является одним из простейших методов шифрования сообщений и понимания криптографии.

Он также называется «сдвиговым шифром» так как в нем оригинальные буквы текста заменяются другими посредством сдвига вверх или вниз по алфавиту.

Например, если мы хотим зашифровать текст методом прибавления трех букв, А станет Г, К станет Н. И наоборот, если мы хотим использовать метод -2, Д станет В, а Я превратится в Э.

Несмотря на то, что это один из простейших методов шифрования, логика, которая в него заложена, встречается во всех подобных решениях.

Есть сообщение, которое необходимо прочитать только заинтересованным лицам и есть процесс, с помощью которого это сообщение будет шифроваться таким образом, чтобы прочитать его мог узкий круг лиц.

Это и есть процесс шифрования и у него есть два основных элемента:

  • Шифр – набор правил, которые используются для кодирования информации. Например, это может быть сдвиг букв на определенное число (такой метод использовал Юлий Цезарь). При этом, сам шифр не является чем-то секретным. Ведь только отправитель и получатель (или получатели) смогут прочитать его.
  • Ключ – подсказывает, как применять правила шифра. Для способа, использовавшегося Юлией Цезарем, это было количество букв, на которое производился сдвиг (к примеру, +3 или -2). Ключ – это инструмент для расшифровки сообщений.

Таким образом, доступ к шифру может получить каждый, но без ключа прочитать сообщение не получится. Процесс шифрования выглядит следующим образом:

  • Допустим, отправитель хочет передать сообщение получателю таким образом, чтобы никто другой не мог его прочитать.
  • Для этого используется специальный ключ, позволяющий трансформировать текст в шифр.
  • Затем текст передается получателю.
  • Он использует ключ для того, чтобы расшифровать сообщение и прочитать его содержание.
перейти к содержанию ↑

Развитие технологии шифрования

Суть этого процессазаключается в том, чтобы защитить содержимое сообщения от тех, кто, возможно, захочет получить доступ к информации.

В истории человечества есть множество примеров тому, как люди взламывали различные шифры.

Соответственно, сама методика постепенно претерпевала изменения, адаптируясь к новым реалиям.

Криптография постепенно вышла за рамки простого сдвига букв в алфавите, превратившись в сложную мозаику, разгадать которую очень непросто.

Вместо замены лишь нескольких букв в алфавите, буквы превращаются в цифры, другие буквы и символы. И все это базируется на множестве промежуточных шагов.

С развитием компьютерных технологий, криптография претерпела существенные изменения в сторону усложнения. Связано это с тем, что появление ЭВМ существенно увеличило расчетные мощности. Несмотря на то, что человеческий мозг остается самым сложным «компьютером», но с точки зрения расчетов, компьютеры делают их намного быстрее и могут справиться с большим количеством задач.
перейти к содержанию ↑

Взлом кода

Шифр Цезаря довольно легко разгадать даже без ключа. Каждая буква может принимать только 25 разных значений и для большинства из них, суть шифровки останется неизвестным.

Методом проб и ошибок вы сможете разгадать смысл сообщения, не прилагая к этому серьезных усилий.

Взлом шифра с использованием всех возможностей и комбинаций называется брутфорсом. Такой способ применяется до тех пор, пока не найдено правильное решение. С увеличением компьютерных мощностей, угроза применения брутфорс атак существенно увеличилась и защититься от них можно лишь усложнив шифрование.

Чем больше возможных ключей для шифра, тем сложнее провести брутфорс атаку и разгадать содержимое сообщения. Современные шифровальные машины позволяют устанавливать триллионы возможных ключей, снижая возможность их взлома.

Однако бытует мнение, что с появлением суперкомпьютеров и особенно квантовых машин, появится возможность взламывать большинство шифров посредством брутфорс атак с учетом более высокой вычислительной мощности.

Как уже отмечалось выше, дешифровка сообщение становится сложнее. Но нет ничего невозможного.

Все дело в том, что шифр все еще основан на наборе правил. Правила могут анализироваться и предоставлять возможность дешифровки сообщения посредством частотного анализа.

С существенным увеличением сложности шифров, такое под силу только компьютерам, но все же, решить задачу реально. Такая техника позволяет проанализировать повторяющиеся события и найти ключ посредством этого способа.

Возвращаясь к Шифру Цезаря, можно отметить, что некоторые буквы чаще повторяются в словах, чем другие. Соответственно, применяя это знание к Шифру Цезаря, можно найти ту букву, которая чаще всего встречается в тексте. В зависимости от того, какой будет эта буква, можно произвести расчет и выяснить исходную. Но главное даже не это. Таким образом, мы получаем ключ, с помощью которого расшифровывается все сообщение.
перейти к содержанию ↑

Криптография и криптовалюты

Большинство криптовалют создаются не для того, чтобы передавать зашифрованные сообщения. Но криптография здесь играет ключевую роль. Получается, что у традиционных принципов криптографии и инструментов, которые используются в этом методе, применение намного шире, чем мы думали. Недавно были открыты такие функции, как хеширование и цифровые подписи.

Хэширование

Это криптографический метод для трансформации больших объемов данных в короткие номера, которые сложно подделать.

Это ключевой компонент технологии блокчейн и его основная задача – обеспечение защиты и целостности информации, передаваемой в сети блокчейн.

Такой подход, в основном, используется для следующих процессов:

  • Верификация и валидация балансов счетов в кошельках.
  • Кодировка адресов кошельков.
  • Кодировка транзакций меду кошельками.
  • Добыча блоков (для тех, криптовалют, у которых предусмотрен майнинг) путем создания математических задач, которые необходимо решить для получения нового блока.

Цифровые подписи

Они похожи на подписи, которые каждый из нас ставит под документами для подтверждения личности. Когда речь идет о криптовалютах, цифровые подписи представляют собой математические функции, которые подходят к определенному кошельку.

Они работают как подтверждение того, что определенный кошелек действительно является именно тем кошельком.

Можно сказать, что это средство цифровой идентификации.

Подписывая сделку такой цифровой подписью, никто уже не сможет оспорить, что перевод пришел с другого кошелька.

Цифровые подписи используют криптографию для идентификации кошельков. Публичный ключ можно сравнить с номером банковского счета, а приватный ключ является пин-кодом. Номер счета не является чем-то секретным, так как единственное, что человек может сделать, зная ваш номер счета – положить туда деньги. Что касается пин-кода, если он известен третьим лицам, появляются проблемы.

В технологии блокчейн, приватные ключи используются для шифрования транзакций, а публичные для дешифровки. Это возможно благодаря тому, что отправитель несет ответственность за сделку. Она шифруется приватным ключиком отправителя и расшифровывается публичным кеем получателя, так как здесь требуется только подтверждение того, что именно вы отправляли средства. Если public key отправителя не может расшифровать транзакцию, значит она отправляется не из кошелька.

В такой системе, публичный ключ находится в свободном доступе и к нему необходим privat key.

И не важно, известен ли публичный ключ всем или нет. Самое главное, чтобы секретные кеи оставались недоступными для посторонних.

И даже несмотря на то, что оба ключа идут вместе, рассчитать приватный на основании публичного крайне сложно и невыгодно с экономической точки зрения.

Защита key является главным недостатком этого метода. Если кто-то получит доступ к нему, он сможет войти в кошелек и проводить транзакции.

перейти к содержанию ↑

Заключение

Криптография, которая используется в технологии блокчейн, имеет многослойную структуру.

В этой статье рассказано про основы методики и ее применения в блокчейне.

Но на самом деле, все намного сложнее с технической точки зрения.

Важно понимать, что криптография обеспечивает защиту технологии блокчейн.

Она позволяет создать систему, в которой сторонам сделки не нужно доверять друг другу, так как они могут использовать методы криптографии.

С появлением биткоина в 2009 году, технология блокчейн выдержала многочисленные попытки взлома и похищения информации. В новых криптовалютах используются еще более изощренные методы криптографии, некоторые из них имеют защиту от квантовых компьютеров и некоторых других угроз будущего.Без криптографии, не было бы ни биткоина, ни других криптовалют. Поразительно то, что этот метод, разработанный тысячи лет назад, применяется и сегодня для обеспечения безопасности цифровых активов.

 

Что такое криптография: шифрование и криптовалюты
Голосуй

Мы будем рады и вашему мнению

      Оставить свой комментарий

      BitGid.com