Pengenalan kepada Kriptografi
“Tidak ada yang dapat anda ketahui yang tidak diketahui.
Tidak ada yang dapat anda lihat yang tidak ditunjukkan.
Yang anda perlukan hanyalah … KRIPPTOGRAFI UTAMA AWAM !!! “
– dengan permintaan maaf kepada Lennon-McCartney
Mesin cipher Perancis abad ke-16 dalam bentuk buku dengan tangan Henry II.
Tanpa kriptografi kunci awam, cryptocurrency gagal. Kriptografi kunci awam membuktikan pemilikan dan menegakkan privasi. Ia tiba agak baru-baru ini, bagaimanapun, muncul di tempat kejadian pada pertengahan tahun 1970-an bersamaan dengan revolusi komputer peribadi.
Seni dan sains kriptografi mengekod (iaitu, menyulitkan) mesej sehingga tidak ada yang dapat membacanya kecuali khalayak yang dimaksudkan. Hanya penerima yang tepat menyahkod (iaitu, mendekripsi) mesej, menjaga privasi antara komunikator.
Kekunci digunakan untuk menyulitkan dan menyahsulit mesej. Dalam kriptografi asimetrik (nama lain untuk kriptografi kunci awam), kunci untuk menyulitkan mesej berbeza dari kunci untuk menyahsulitkan mesej.
Dalam enkripsi simetri, kunci untuk menyahsulitkan mesej adalah sama dengan kunci yang digunakan untuk menyulitkannya. Strategi ini menimbulkan masalah pengedaran kunci: pengirim bukan sahaja harus menghantar mesej tetapi juga mencari cara yang selamat untuk mengirim kunci juga. Apabila penjahat memintas kunci dan mesej keduanya, privasi hancur.
Penyelesaian Pembahagian Kunci Whitfield-Diffie
Kemahiran linguistik, bahasa, dan teka-teki menguasai kriptografi melalui sebagian besar sejarah, tetapi sejak pertengahan abad ke-20 dan seterusnya, matematik telah dominan.
Pada tahun 1970-an di Universiti Stanford, Whitfield Diffie, Martin Hellman, dan Ralph Merkle menemui penyelesaian matematik untuk masalah pengedaran utama. Dalam penyelesaiannya, mereka menggunakan fungsi aritmetik dan sehala modular. (Di antara pencapaian lain, Ralph Merkle juga banyak menyumbang kepada cryptocurrency sebagai penemu pokok Merkle.)
Aritmetik modular berkaitan dengan baki dan menggabungkan satu set nombor yang merangkumi awal selepas titik tertentu. Maksudnya, 7 mod 3 sama dengan 1 kerana 1 adalah yang tersisa setelah membahagi 3 menjadi 7. Jam 12 jam memberikan contoh yang paling umum mengenai sifat aritmetik modular. Sekiranya jam 8:00 pagi sekarang, 6 jam dari sekarang tidak akan pukul 14:00 tetapi 2:00 petang Perkara utama yang perlu diingat adalah bahawa aritmetik modular berperilaku tidak intuitif dan memberikan hasil yang tidak dijangka.
Dalam matematik, fungsi sehala dapat dilaksanakan dengan mudah tetapi menentang kejuruteraan terbalik. Fikirkan semangkuk sup yang disajikan di restoran. Tukang masak dengan mudah mengikuti resipi untuk membuatnya, bahkan mungkin meningkatkan beberapa ramuan yang ada. Anda mungkin dapat mengesan rasa dan rempah ini, tetapi tanpa resipi dan ramuan tepat yang digunakan oleh koki, anda akan mengalami kesukaran untuk menggandakan mangkuk sup itu.
Dalam algoritma Whitfield-Diffie, wartawan berkongsi beberapa maklumat awam untuk kunci tersebut tetapi menyimpan maklumat peribadi yang menghalang penyadap daripada menghasilkan semula kunci tersebut. Pasukan itu menyampaikan penyelesaian mereka secara terbuka pada bulan Jun 1976 di Persidangan Komputer Nasional.
Masukkan Kriptografi Asimetri
Whitfield-Diffie menyelesaikan masalah pengedaran kunci tetapi masih menggunakan penyulitan simetri.
Setelah mengetahui penyelesaian Whitfield-Diffie, Ron Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adelman di Makmal Sains Komputer MIT mula membina konsep matematik tersebut untuk mencari penyelesaian untuk penyulitan asimetri. Pada bulan April 1977, mereka berjaya. Ini mula dikenali sebagai RSA selepas nama pencipta.
Dalam penyulitan tidak simetri, anda menerbitkan kunci awam yang diketahui oleh semua orang. Orang menggunakan ini untuk menyulitkan mesej yang hanya anda yang dapat menyahsulitkannya kerana anda mengetahui kunci peribadi. Ringkasnya, kunci awam hanyalah nombor yang dibuat dengan mengalikan dua nombor kunci peribadi. Sekiranya nombor yang digunakan cukup besar, mencari dua nombor tersebut adalah intensif dan memakan masa secara komputasi.
Penyulitan untuk Selebihnya Kami
Permohonan paten untuk mesin kod elektrik, 1923.
Menggunakan enkripsi RSA mencabar sumber komputer pada masa itu. Penyulitan hanya dimiliki oleh yang berkuasa dan kaya – tentera, pemerintah, syarikat besar, dan lain-lain. Paul Zimmerman membayangkan enkripsi tersedia untuk sesiapa sahaja yang mempunyai komputer peribadi. Dia menerapkan Pretty Good Privacy (PGP) dan membebaskannya kepada umum secara percuma pada bulan Jun 1991.
Zimmerman mengatasi kelambatan pengkomputeran intensif sumber tanpa enkripsi dengan menerapkan algoritma hibrid. Mesej itu sendiri menggunakan kunci simetri, dan kriptografi asimetri menyulitkan kunci untuk menghantarnya dengan selamat dengan mesej.
Helo, Hal Finney
Cincin penyahkod rahsia
Pekerja pertama Phil Zimmerman yang diupah di PGP adalah Hal Finney. Hal Finney akan menjadi orang pertama yang menunjukkan minat apabila orang yang tidak dikenali yang menyebut dirinya Satoshi Nakamoto tiba di tempat kejadian pada tahun 2008 mencadangkan sesuatu yang disebutnya Bitcoin.
Beberapa usaha untuk mencipta wang digital peribadi yang dilindungi oleh penyulitan asimetri gagal sepanjang tahun 1990-an. Di Amsterdam, David Chaum membuat DigiCash tetapi mengharuskan semua transaksi disahkan oleh syarikat terpusat. DigiCash gagal ketika syarikat Chaum muflis pada tahun 1998. Penyelidik Britain Adam Back mencipta HashCash pada tahun 1997 menggunakan kaedah Proof of Work untuk membuat syiling baru. HashCash gagal kerana duit syiling hanya dapat digunakan sekali. Pengguna perlu membuat duit syiling baru setiap kali mereka ingin membeli sesuatu.
Hal Finney menyelesaikan masalah HashCash dengan membuat bukti sistem kerja pertama yang boleh digunakan semula (RPOW). Dia membuat percubaan pada projek wang digital dengan sesuatu yang disebutnya CRASH (untuk Crypto cASH). (Pelajaran yang dipelajari: panggil CRASH program komputer dan harapkan ia gagal.)
Helo, Bitcoin
Hal Finney menjadi orang pertama selepas Satoshi menjalankan nod Bitcoin dan merupakan penerima pertama Bitcoin dari transaksi pertama di rangkaian.
Hal mendorong Satoshi dengan kebijaksanaan seorang profesional berpengalaman yang tidak merasa jengkel dengan sinis: “Bayangkan bahawa Bitcoin berjaya dan menjadi sistem pembayaran dominan yang digunakan di seluruh dunia. Maka nilai keseluruhan mata wang harus sama dengan jumlah nilai semua kekayaan di dunia … Walaupun kemungkinan Bitcoin berjaya ke tahap ini adalah tipis, adakah mereka benar-benar 100 juta berbanding satu? Sesuatu yang perlu difikirkan. “
Kemudian, Hal Finney dijangkiti penyakit maut ALS dan menyiarkan beberapa kata-kata perpisahan kepada masyarakat pada 19 Mac 2013:
“Selepas beberapa hari, bitcoin berjalan dengan stabil, jadi saya membiarkannya berjalan. Itulah hari-hari ketika kesukaran adalah 1, dan anda dapat menemui blok dengan CPU, bahkan GPU. Saya melombong beberapa blok pada hari-hari berikutnya. Tetapi saya mematikannya kerana komputer saya menjadi panas, dan bunyi kipas mengganggu saya … Seterusnya saya mendengar mengenai Bitcoin pada akhir tahun 2010, ketika saya terkejut apabila mendapati bahawa ia tidak hanya berlaku, bitcoin sebenarnya mempunyai nilai wang. Saya membersihkan dompet lama saya, dan berasa lega apabila mengetahui bahawa bitcoin saya masih ada. Oleh kerana harganya meningkat menjadi wang sebenar, saya memindahkan duit syiling ke dalam dompet luar talian, di mana mudah-mudahan ia akan bernilai bagi waris saya. “
Pemikiran Akhir dan Bacaan Lebih Lanjut
Sejarah kriptografi dari Whitfield-Diffie hingga Bitcoin dan seterusnya terus berlanjutan. Matematik menyediakan asas. Matematik moden membuka kemungkinan yang belum pernah didengar sebelum pertengahan abad kedua puluh. Penyelidikan matematik berterusan, dan apabila pengkomputeran kuantum menjadi umum, kemungkinan matematik baru akan muncul.
Di luar matematik, desentralisasi mendorong sejarah kriptografi moden. Semua orang berhak mendapat privasi. Semasa Rivest, Shamir, dan Adelman membuat kriptografi kunci awam, hanya organisasi yang kuat dan terpusat yang mendapat manfaat segera. Pretty Good Privacy (PGP) Phil Zimmerman meluaskan pasaran untuk merangkumi sesiapa sahaja yang ingin menggunakan kriptografi pada komputer peribadi. Dengan Bitcoin, sesiapa sahaja yang menggunakan cryptocurrency mendapat privasi kriptografi kunci awam sebagai komponen penting dalam sistem.
Bacaan lanjut
Banyak sumber memberikan maklumat mendalam mengenai sejarah kriptografi dan kemunculannya dalam cryptocurrency:
Buku yang terkenal mengenai sejarah kriptografi ialah buku Simon Singh Buku Kod: Ilmu Kerahsiaan dari Mesir Purba hingga Kriptografi Kuantum.
Bab-bab awal Nathaniel Popper’s Emas Digital: Bitcoin dan Kisah Dalam mengenai Orang-Orang Yang Tidak Berpatutan dan Jutawan yang Mencuba Menemukan semula Wang merangkumi sejarah awal cryptocurrency.
Arkib, artikel, dan banyak bahan utama boleh didapati di sini.
