Крыптаграфія - гэта працэс кадзіравання інфармацыі з мэтай абароны ад несанкцыянаванага доступу. Ён выкарыстоўвае розныя метады, такія як шыфраванне, хэшаванне, лічбавыя подпісы і пратаколы абмену ключамі, каб забяспечыць бяспечную сувязь паміж двума бакамі. Крыптаграфія выкарыстоўваецца на працягу сотняў гадоў, і яна працягвае развівацца, каб ісці ў нагу з пастаянна зменлівым ландшафтам бяспекі.
гісторыя
Крыптаграфія была часткай гісторыі чалавецтва на працягу многіх стагоддзяў. Мяркуецца, што ён узнік у Старажытным Егіпце, дзе пісьмо ўпершыню было выкарыстана для абароны паведамленняў ад траплення ў чужыя рукі. The іерогліфы, якімі карысталіся егіпцяне лічыцца адной з самых ранніх формаў крыптаграфіі.
У 400 годзе да нашай эры спартанскія воіны выкарыстоўвалі шыфр для перадачы канфідэнцыйных паведамленняў падчас вайны. Гэты метад прадугледжваў замену кожнай літары ў паведамленні іншай літарай з алфавіту; напрыклад, "A" будзе заменена на "D" і гэтак далей.
У сярэднія вякі шыфраванне шырока выкарыстоўвалася ваеннымі стратэгімі і дыпламатамі, каб захаваць свае планы ў сакрэце. У 16 стагоддзі Іаган Трытэміус распрацаваў шматлітарны шыфр, які выкарыстоўваўся для шыфравання паведамленняў, пакуль яго не ўзламаў Чарльз Бэбідж у 1854 годзе.
З тых часоў крыптаграфія працягвала развівацца і ўскладняцца па меры развіцця тэхналогій. Сёння гэта неад'емная частка кібербяспекі і гуляе важную ролю ў захаванні бяспекі і бяспекі даных. Ён выкарыстоўваецца для абароны канфідэнцыйнай інфармацыі, такой як нумары крэдытных карт, паролі і фінансавыя запісы. Крыптаграфія таксама выкарыстоўваецца ў лічбавых подпісах, якія выкарыстоўваюцца для аўтэнтыфікацыі асобы, перш чым яны змогуць атрымаць доступ да пэўных сістэм або сетак.
Крыптаграфія прайшла доўгі шлях з самага пачатку і працягвае заставацца важнай часткай захавання нашых даных у бяспецы. З хуткім развіццём тэхналогій крыптаграфія, верагодна, застанецца важным элементам кібербяспекі на доўгія гады.
Гэта неад'емная частка blockchain тэхналогіі, паколькі гэта асноўны механізм, які выкарыстоўваецца для забеспячэння бяспекі і цэласнасці даных. Гэта забяспечвае аснову для дэцэнтралізаванага даверу, які робіць блокчейн такім рэвалюцыйным. Лічбавыя подпісы, створаныя з дапамогай крыптаграфіі, таксама забяспечваюць аснову для алгарытмаў кансенсусу, якія выкарыстоўваюцца для забеспячэння таго, каб усе вузлы ў сетцы згодныя з той жа версіяй праўды.
Сіметрычнае і асіметрычнае шыфраванне ў крыптаграфіі
Сіметрычнае шыфраванне, таксама вядомае як шыфраванне прыватным ключом, - гэта тып крыптаграфіі, які выкарыстоўвае адзін і той жа ключ як для шыфравання, так і для дэшыфравання даных. Гэта адзін з найбольш шырока выкарыстоўваных алгарытмаў шыфравання ў свеце і выкарыстоўваецца ў розных праграмах, такіх як бяспечная сувязь і лічбавыя подпісы.
У сіметрычным шыфраванні крыптаграфічны ключ сумесна выкарыстоўваецца двума бакамі. Адпраўнік выкарыстоўвае ключ для шыфравання паведамлення, а атрымальнік выкарыстоўвае яго для яго расшыфроўкі. Гэты тып шыфравання адносна просты ў рэалізацыі, але патрабуецца, каб абодва бакі мелі доступ да аднаго і таго ж ключа, якім можа быць цяжка кіраваць бяспечна.
З іншага боку, асіметрычнае шыфраванне, або крыптаграфія з адкрытым ключом, з'яўляецца альтэрнатывай сіметрычнаму шыфраванню. У гэтым тыпе крыптаграфіі выкарыстоўваюцца два ключы - адкрыты і прыватны. Адпраўнік выкарыстоўвае адкрыты ключ атрымальніка для шыфравання паведамлення, а атрымальнік выкарыстоўвае свой прыватны ключ для яго дэшыфравання. Гэта робіць яго значна больш бяспечным, чым сіметрычнае шыфраванне, паколькі прыватны ключ ніколі нікому не даецца.
Як тэхналогія блокчэйн выкарыстоўвае крыптаграфію
1. Крыптавалюты: тэхналогія блокчэйн выкарыстоўвае крыптаграфію для забеспячэння бяспекі і адсочвання абмену токенаў лічбавай валюты. Крыптаграфічныя ключы забяспечваюць бяспечны спосаб лічбавага подпісу транзакцый, дазваляючы бяспечна перадаваць іх па сетцы блокчейн, адначасова прадухіляючы падвойныя выдаткі або несанкцыянаваную маніпуляцыю дадзенымі.
2. NFT: незаменныя токены (NFT) - гэта ўнікальныя лічбавыя актывы, якія выкарыстоўваюць крыптаграфію для пацверджання права ўласнасці і забеспячэння сапраўднасці. Кожны токен падпісваецца крыптаграфічна з выкарыстаннем алгарытму подпісу эліптычнай крывой, што робіць практычна немагчымым для кагосьці падрабіць ідэнтычны токен і прызнаць яго сваім.
3. Метасусвет: у метасусвету крыптаграфія выкарыстоўваецца для праверкі асобы, стварэння віртуальных правоў на зямлю, забеспячэння бяспечнай перадачы актываў паміж карыстальнікамі і абароны правоў інтэлектуальнай уласнасці ў гульнях і іншых віртуальных асяроддзях. Правяраючы ідэнтычнасць карыстальнікаў з дапамогай такіх метадаў шыфравання, як інфраструктура адкрытых ключоў (PKI), карыстальнікі могуць бяспечна ўзаемадзейнічаць адзін з адным, не баючыся махлярства або шкоднасных дзеянняў, якія адбываюцца на самой платформе.
4 Defi: Дэцэнтралізаванае фінансаванне (DeFi) забяспечваецца смарт-кантрактамі, якія выкарыстоўваюць перадавыя алгарытмы крыптаграфіі для бяспечнага выканання складаных фінансавых функцый, такіх як крос-ланцуговыя таргі або пратаколы кіравання пулам ліквіднасці ў дэцэнтралізаваных сетках.
Функцыі крыптаграфіі ў свеце блокчейн
1. Канфідэнцыяльнасць: Крыптаграфія выкарыстоўваецца ў блокчейне для забеспячэння канфідэнцыяльнасці транзакцый шляхам шыфравання дадзеных, якія перадаюцца. Гэта прадухіляе несанкцыянаваны доступ да канфідэнцыйнай інфармацыі і абараняе ад праслухоўвання.
2. Цэласнасць: крыптаграфічныя алгарытмы выкарыстоўваюцца для забеспячэння цэласнасці дадзеных, якія захоўваюцца ў блокчейне. Гэта прадухіляе маніпуляцыю дадзенымі і гарантуе, што пасля дадання блока ў ланцужок інфармацыя, якая ў ім змяшчаецца, не можа быць зменена.
3. Аўтэнтыфікацыя: Крыптаграфія выкарыстоўваецца ў блокчейне для аўтэнтыфікацыі карыстальнікаў і прадухілення махлярства. Гэта дасягаецца з дапамогай лічбавых подпісаў, якія правяраюць асобу адпраўніка транзакцыі і пацвярджаюць, што яна не была падроблена.
4. Неадмаўленне: Крыптаграфія забяспечвае неадмаўленне ў блокчейне шляхам стварэння пастаяннага, нязменнага запісу ўсіх транзакцый. Гэта азначае, што пасля таго, як транзакцыя была дададзена ў ланцужок блокаў, яна не можа быць адменена або адхілена, забяспечваючы абаронены ад несанкцыянаванага аўдыту ўсе дзеянні ў сетцы.
5. Кансенсус: Крыптаграфія таксама выкарыстоўваецца для палягчэння кансенсусу ў сетках блокчейн. Дзякуючы выкарыстанню кансенсусных алгарытмаў, такіх як Proof of Work (PoW) і Proof of Stake (PoS), сетка можа дасягнуць пагаднення аб тым, якія блокі з'яўляюцца сапраўднымі і павінны быць дададзены ў ланцужок, дапамагаючы забяспечыць цэласнасць і бяспеку сеткі ў цэлым.
Перавагі крыптаграфічных хэш-функцый для блокчейна
- Кампактнае прадстаўленне: Хэш-функцыі генеруюць выхад фіксаванай даўжыні, што дазваляе эфектыўна захоўваць і атрымліваць даныя ў блокчейне. Гэта важна, таму што дапамагае падтрымліваць памер блокчейна кіраваным і гарантуе, што ён можа маштабавацца па меры дадання большай колькасці даных у сетку.
- Непрадказальнасць: Крыптаграфічныя хэш-функцыі распрацаваны так, каб быць непрадказальнымі, што азначае, што вылічальна немагчыма вызначыць ўваходныя даныя з выхаднога хэша. Гэта дапамагае павысіць бяспеку блокчейна, ускладняючы зламыснікам прагназаванне вываду і маніпуляванне дадзенымі, якія захоўваюцца ў сетцы.
- Звязванне блокаў: Хэш-функцыі выкарыстоўваюцца для звязвання блокаў у блокчейне. Хэш кожнага блока ўключаецца ў наступны блок, ствараючы бяспечны ланцужок блокаў, якія нельга змяніць без выяўлення.
недахопамі
1. Высокі кошт: для крыптаграфіі патрабуецца спецыяльнае абсталяванне і праграмнае забеспячэнне, набыццё якіх можа быць дарагім.
2. Цяжкасці ў разуменні: Разуменне складанасці алгарытмаў крыптаграфіі можа быць цяжкім, што ўскладняе людзям іх правільнае выкарыстанне або ліквідацыю любых праблем, якія ўзнікаюць.
3. Больш працяглы час апрацоўкі: шыфраванне і дэшыфраванне патрабуе часу, што можа прывесці да больш працяглага часу апрацоўкі транзакцый у сетцы блокчейн.
4. Праблемы бяспекі: крыптаграфія настолькі бяспечная, наколькі бяспечныя алгарытмы і метады, якія выкарыстоўваюцца, таму, калі ў гэтых абласцях ёсць якія-небудзь недахопы, даныя, якія захоўваюцца ў блокчейне, могуць быць уразлівымі для нападаў з боку хакераў або зламыснікаў, якія жадаюць імі скарыстацца.
5. Адсутнасць гібкасці: пасля таго, як алгарытм шыфравання быў рэалізаваны ў блокчейне, яго нельга лёгка змяніць або абнавіць, не патрабуючы ад усіх карыстальнікаў сеткі адпаведнага абнаўлення свайго праграмнага забеспячэння - тое, што часта немагчыма з-за праблем сумяшчальнасці з існуючымі праграмамі або іншыя тэхнічныя праблемы, такія як недахоп даступных рэсурсаў або абмежаванні па часе.
прыкладанняў
Крыптаграфія выкарыстоўваецца і ў іншых галінах, акрамя блокчейна. Да іх адносяцца:
1. Мабільныя прылады: Крыптаграфія выкарыстоўваецца для абароны мабільных прылад, прадухілення доступу шкоднасных праграм да асабістых даных або адпраўкі несанкцыянаваных паведамленняў або выклікаў.
2. Дзяржаўная бяспека: Урады выкарыстоўваюць крыптаграфію, каб дапамагчы абараніць сакрэтную інфармацыю, захоўваючы яе ў бяспецы ад замежных урадаў і варожых суб'ектаў, якія жадаюць атрымаць доступ да дадзеных у сваіх мэтах.
3. Воблачныя вылічэнні: Воблачныя правайдэры выкарыстоўваюць крыптаграфію для абароны даных кліентаў, якія захоўваюцца на іх серверах, гарантуючы, што толькі аўтарызаваныя карыстальнікі могуць праглядаць або змяняць захаваную інфармацыю, што дапамагае ім пастаянна падтрымліваць высокі ўзровень бяспекі ў сваіх сетках.
4. Кіраванне лічбавымі правамі (DRM): Крыптаграфія выкарыстоўваецца ў DRM для абароны інтэлектуальнай уласнасці і прадухілення несанкцыянаванага капіравання і распаўсюджвання лічбавага кантэнту, такога як музыка, фільмы і электронныя кнігі.
5. Электронная камерцыя: Крыптаграфія выкарыстоўваецца ў электроннай камерцыі для забеспячэння бяспекі онлайн-транзакцый і абароны канфідэнцыйнай інфармацыі, такой як нумары крэдытных карт і асабістыя дадзеныя. Гэта дапамагае прадухіліць махлярства і забяспечыць канфідэнцыяльнасць кліентаў.
заключэнне
Спалучэнне крыптаграфіі і тэхналогіі блокчейн забяспечвае аснову для неверагодна бяспечнай і эфектыўнай лічбавай інфраструктуры, якая зменіць свет праз гады. Па меры развіцця новых тэхналогій крыптаграфія будзе працягваць заставацца важным кампанентам сетак блокчейн, дапамагаючы гарантаваць іх бяспеку і надзейнасць. Гэта таксама можа стварыць новыя магчымасці і выпадкі выкарыстання, якія мы яшчэ нават не ўяўляем. Патэнцыял бязмежны.
Крыніца: https://www.cryptopolitan.com/history-of-cryptography-blockchain-networks/