Įvadas į kriptografiją

„Nėra nieko, ko nežinotum.

Niekas, ko nematote, nėra rodomas.

Viskas ko jums reikia… VISUOMENĖS RINKOS KRIPTOGRAFIJA !!! “

– atsiprašydamas Lennono-McCartney

Kriptografija. XVI a. Prancūziško šifro mašina knygos pavidalu su Henrio II rankomis.

XVI a. Prancūziško šifro mašina knygos pavidalu su Henriko II rankomis.

Be viešojo rakto kriptografijos, kriptovaliuta nepavyksta. Viešojo rakto kriptografija įrodo nuosavybę ir užtikrina privatumą. Tačiau jis pasirodė palyginti neseniai, 1970-ųjų viduryje pasirodęs scenoje tuo pačiu metu kaip ir asmeninių kompiuterių revoliucija.

Kriptografijos menas ir mokslas užkoduoja (t. Y. Šifruoja) pranešimus taip, kad niekas jų negalėtų perskaityti, išskyrus numatytą auditoriją. Tik tinkamas gavėjas iššifruoja (t. Y. Iššifruoja) pranešimą, išlaikydamas privatumą tarp komunikatorių.

Raktas naudojamas pranešimams užšifruoti ir iššifruoti. Asimetrinėje kriptografijoje (kitas viešojo rakto kriptografijos pavadinimas) raktas pranešimui užšifruoti skiriasi nuo rakto, kuris iššifruoja pranešimą.

Naudojant simetrišką šifravimą, raktas laiškui iššifruoti yra tas pats kaip raktas, naudojamas šifruoti. Ši strategija sukuria pagrindinę paskirstymo problemą: siuntėjas turi ne tik siųsti pranešimą, bet ir rasti saugų būdą, kaip išsiųsti raktą. Kai piktadarys sulaiko raktą ir pranešimą, privatumas suyra.

„Whitfield-Diffie“ ​​pagrindinio platinimo sprendimas

Lingvistikos, kalbos ir galvosūkių įgūdžiai didžiąją istorijos dalį valdė kriptografiją, tačiau nuo XX a. Vidurio vyravo matematika.

1970-aisiais Stanfordo universitete Whitfieldas Diffie, Martinas Hellmanas ir Ralphas Merkle’as surado matematinį pagrindinės paskirstymo problemos sprendimą. Savo sprendime jie naudojo modulines aritmetines ir vienpuses funkcijas. (Be kitų pasiekimų, Ralphas Merkle taip pat labai prisidėjo prie kriptovaliutos, kaip Merkle medžių išradėjo.)

Modulinė aritmetika susijusi su liekanomis ir apima skaičių rinkinį, kuris apsisuka iki pradžios po tam tikro taško. Tai reiškia, kad 7 mod 3 yra lygus 1, nes 1 yra tai, kas lieka padalijus 3 į 7. 12 valandų laikrodis yra labiausiai paplitęs modulinės aritmetikos apgaubimo pavyzdys. Jei dabar 8:00 val., 6 valandos nuo šiol bus ne 14:00, o 14:00 val. Pagrindinis dalykas, kurį reikia atsiminti, yra tai, kad modulinė aritmetika elgiasi ne intuityviai ir duoda netikėtų rezultatų.

Matematikoje vienos krypties funkcijos vykdomos lengvai, tačiau labai priešinasi atvirkštinei inžinerijai. Pagalvokite apie dubenį sriubos, patiekiamą restorane. Virėjas lengvai vadovavosi receptu, kad jį sukurtų, galbūt net improvizuodamas kai kuriuos ingredientus. Gali būti, kad sugebėsite aptikti šį skonį ir prieskonius, tačiau be recepto ir tikslių ingredientų, kuriuos naudojo virėjas, jums bus sunku pakartoti tą sriubos dubenį.

„Whitfield-Diffie“ ​​algoritme korespondentai dalijasi tam tikra vieša rakto informacija, tačiau saugo privačią informaciją, kuri neleidžia pasiklausyti to rakto. Komanda savo sprendimą viešai pristatė 1976 m. Birželio mėn. Nacionalinėje kompiuterių konferencijoje.

Įveskite asimetrinę kriptografiją

Whitfieldas-Diffie išsprendžia raktų paskirstymo problemą, tačiau vis tiek naudoja simetrišką šifravimą.

Sužinoję apie Whitfieldo-Diffie sprendimą, Ronas Rivestas, Adi Shamiras ir Leonardas Adelmanas iš MIT kompiuterių laboratorijos pradėjo remtis tomis matematinėmis sąvokomis, kad rastų asimetrinio šifravimo sprendimą. 1977 m. Balandžio mėn. Jiems pavyko. Tai tapo žinoma kaip RSA po kūrėjų vardų.

Asimetriškai šifruodami skelbiate viešą raktą, kurį visi žino. Žmonės tai naudoja šifruodami pranešimus, kuriuos iššifruoti galite tik jūs, nes žinote asmeninį raktą. Paprasčiau tariant, viešasis raktas yra tik skaičius, sukurtas padauginus du asmeninio rakto skaičius. Jei naudojami skaičiai yra pakankamai dideli, atrasti tuos du skaičius yra daug skaičiavimų ir užima daug laiko.

Šifravimas mums visiems

Kriptografija. Elektrinio kodo aparato patento paraiška, 1923 m.

Patentinė paraiška elektros kodų mašinai, 1923 m.

Naudojant RSA šifravimą, tomis dienomis kilo iššūkis kompiuterių ištekliams. Šifravimas priklausė tik galingiems ir turtingiems žmonėms – kariuomenei, vyriausybėms, didelėms korporacijoms ir kt. Paulas Zimmermanas įsivaizdavo, kad šifravimas yra prieinamas visiems, turintiems asmeninį kompiuterį. Jis įgyvendino „Pretty Good Privacy“ (PGP) ir nemokamai ją išleido visuomenei 1991 m. Birželio mėn.

Zimmermanas įveikė daug išteklių reikalaujančią skaičiavimo asimetrinio šifravimo lėtumą, įgyvendindamas hibridinį algoritmą. Pats pranešimas naudojo simetrišką raktą, o asimetrinė kriptografija užšifravo raktą, kad saugiai jį išsiųstų kartu su pranešimu.

Sveiki, Hal Finney

Kriptografija. Slaptas dekoderio žiedas.

Slaptas dekoderio žiedas

Pirmasis PGP pasamdytas Philas Zimmermanas buvo Halas Finney. Halas Finney taps pirmuoju susidomėjimu, kai nežinomas asmuo, pasivadinęs Satoshi Nakamoto, 2008 m. Atvyko į sceną ir pasiūlė tai, ką jis vadino „Bitcoin“.

Keli bandymai sukurti privačius skaitmeninius pinigus, apsaugotus asimetrišku šifravimu, 1990-aisiais nepavyko. Amsterdame Davidas Chaumas sukūrė „DigiCash“, tačiau reikalavo, kad visus sandorius patvirtintų centralizuota įmonė. „DigiCash“ nepavyko, kai 1998 m. Chaumo įmonė bankrutavo. Britų tyrėjas Adamas Backas 1997 m. Sukūrė „HashCash“, naudodamas „Proof of Work“ metodą kurdamas naujas monetas. „HashCash“ nepavyko, nes moneta buvo galima naudoti tik vieną kartą. Vartotojai turėjo sukurti naujas monetas kiekvieną kartą, kai norėjo ką nors įsigyti.

Halas Finney išsprendė „HashCash“ problemą padarydamas pirmąjį daugkartinį darbo sistemos įrodymą (RPOW). Jis bandė įgyvendinti skaitmeninių pinigų projektą naudodamas tai, ką jis pavadino „CRASH“ (skirta „Crypto cASH“). (Išmokta pamoka: paskambinkite kompiuterinei programai CRASH ir tikėkitės, kad ji nepavyks.)

Sveiki, Bitcoin

Halas Finney tapo pirmuoju asmeniu po „Satoshi“, valdžiusiu „Bitcoin“ mazgą, ir buvo pirmasis „Bitcoin“ gavėjas nuo pirmosios operacijos tinkle.

Halas padrąsino Satoshi išmintį patyrusio profesionalo, kuris nepasižengė cinizmu: „Įsivaizduokite, kad Bitcoin yra sėkmingas ir tampa dominuojančia mokėjimo sistema, naudojama visame pasaulyje. Tada bendra valiutos vertė turėtų būti lygi visų pasaulio turtų vertei… Net jei tikimybė, kad iki tokio laipsnio pavyks pasiekti Bitcoin, yra nedidelė, ar tikrai 100 milijonų prieš vieną? Apie ką pagalvoti “.

Vėliau Hal Finney susirgo mirtina ALS liga ir paskelbė kai kurias išsiskyrimo žodžiai bendruomenei 2013 m. kovo 19 d .:

„Po kelių dienų bitkoinas veikė gana stabiliai, todėl palikau jį paleisti. Tai buvo dienos, kai sunkumai buvo 1, ir jūs galėjote rasti blokų su procesoriumi, net ne GPU. Per kitas dienas išminavau kelis blokus. Bet aš jį išjungiau, nes tai sukėlė mano kompiuterio įkaitimą, o ventiliatoriaus triukšmas mane jaudino … Kitas, kurį išgirdau apie „Bitcoin“, buvo 2010 m. Pabaiga, kai nustebau sužinojusi, kad tai ne tik vis dar vyksta, bet ir bitkoinai iš tikrųjų turėjo piniginę vertę. Nusišluosčiau seną piniginę ir palengvėjau, kai sužinojau, kad mano bitkoinai vis dar yra. Kai kaina išaugo iki tikrų pinigų, aš pervedžiau monetas į neprisijungus pasiekiamą piniginę, kur, tikiuosi, jos bus kažko vertos mano įpėdiniams “.

Paskutinės mintys ir tolesnis skaitymas

Kriptografijos istorija nuo Whitfield-Diffie iki Bitcoin ir toliau tęsiasi. Matematika suteikia pagrindą. Šiuolaikinė matematika atveria iki XX a. Vidurio dar negirdėtas galimybes. Matematiniai tyrimai tęsiami, o kai kvantinis skaičiavimas taps įprastas, atsiras naujų matematinių galimybių.

Be matematikos, decentralizacija lemia šiuolaikinės kriptografijos istoriją. Visi nusipelno privatumo. Kai Rivestas, Shamiras ir Adelmanas sukūrė viešojo rakto kriptografiją, tik galingos ir centralizuotos organizacijos iš karto gavo naudos. Philo Zimmermano „Pretty Good Privacy“ (PGP) išplėtė rinką ir įtraukė visus, norinčius naudoti kriptografiją asmeniniame kompiuteryje. Naudodamas „Bitcoin“, kiekvienas, kuris naudoja kriptovaliutą, gauna viešojo rakto kriptografijos privatumą kaip neatskiriamą sistemos komponentą.

Papildoma literatūra

Daugelyje šaltinių pateikiama išsami informacija apie kriptografijos istoriją ir jos atsiradimą kriptovaliuta:

Populiari knyga apie kriptografijos istoriją yra Simono Singho knyga Kodeksų knyga: paslapties mokslas nuo senovės Egipto iki kvantinės kriptografijos.

Ankstyvieji Nathanielio Popperio skyriai Skaitmeninis auksas: „Bitcoin“ ir vidinė istorija apie netinkamus ir milijonierius, bandančius išradinėti pinigus aprėpti ankstyvąją kriptovaliutos istoriją.

Galima rasti archyvų, straipsnių ir daug pirminės medžiagos čia.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me