暗号化の初心者向けガイド

プロトコルレベルで暗号通貨を理解するには、すべての暗号化の根底にある数学的関係を理解することが不可欠です。この旅は、最初の段階、つまりビットの誕生にまでさかのぼることから始めることができます。 & バイトへの進化.

基本から基本へ

半世紀前、情報化時代の父であるクロードシャノンは、今や業界で尊敬されている出版物を発表しました。 コミュニケーションの数学的理論 論文。それはの名前です 機密解除 1949年に当時30代半ばの数学者によって公に公開されたバージョン。ただし、以前に分類されたバージョンは、「暗号の数学的理論」という名の有名なベル研究所によって公開された戦争遂行努力でした。人気のあるコミュニケーション理論で発表されたコア原則の多くは、暗号の秘密理論に端を発しています。実際、シャノンは内因性に関して次のように有名に言った & 情報通信理論の重複する性質 & 暗号化:

それらは非常に接近していて、分離できませんでした.

この記事の大部分は来たものに焦点を当てますが 彼の「コミュニケーションの数学的理論」の論文は、特定の基準を理解するために、私たちが10年行くことが不可欠です バック シャノンのキャリアの中で—彼がMITの28歳の大学院生だったときまで。彼の主な仕事は、電気工学の修士号を取得し、コンピューターの初期バージョン用の新しい電気回路を設計することでした。本質的に数学者は、ミシガン大学での学部課程で学んだ抽象的なブール数学を思い出しました。. ブール代数は、おそらくご想像のとおり、真を扱う数学の一分野です。 & 虚偽の記述(または0と1). ブール数学は魅力的ですが、30年代半ばにはほとんど普及していませんでした。一方、現代の科学的進歩である電気回路設計は、さらなる理解のために規律ある枠組みを切実に必要としていました。.

1938年、シャノンは修士論文を発表しました。 リレーのシンボリック分析 & スイッチング回路. この天才論文は、ブール代数を使用して、リレーの配置を概念的に自動化できることを証明しました-その後、手動電話交換。ひいては、これは、電気スイッチのバイナリプロパティを論理関数として利用することで、ブール代数を使用して表現できることを意味しました。 & 解決する 任意の回路設計.

回路構築のこの基本的なフレームワークは、現在、すべての最新のデジタルコンピュータハードウェアの基礎となっています。.

彼の最初の修士論文から10年後、 ピースドレジスタンス コミュニケーション & ベル研究所の奥深くにある暗号理論で、彼はついに自分が信じているものに名前を付けることにしました。 すべての情報の基本単位:a binary digそれ, または、 ビット.

ビットからバイトへ

そして、シャノンの輝きが科学情報通信にまたがる数年のいつか & 戦時暗号(1944–1949)、 ビットはすべてのコンピューティングの情報の標準単位になりました. コンピューターは0を厳密に理解します & 1s…質問が続きます。バイナリコードから、たとえば、この画面で読んでいるのとまったく同じ英数字にするにはどうすればよいですか。?

ビット表記

独身者 ビット ゼロか1だけです—それは 2つの可能な状態[0,1]. ために 合計を取得するビット 可能性:[00、01、10、11].

このパターンに従うと、 n 私たちが持っているビット 2 ^ n 可能な状態.

最終的には、より多くのシンボルが必要になります & 手紙は、コンピューターでの作業をより開発者にとって使いやすいものにするために、コンピューター科学者の視線の最前線に来ました。アルファベット全体は言うまでもなく、0から数字システムを構築するにはどうすればよいのでしょうか。 & 1秒?

16進数

オンラインで色をカスタマイズする必要があった場合は、おそらくどこかで16進文字列に出くわしたことがあります。通常は次のようになります。#012f5b

色をデジタルで表記する標準的な方法であるため、設計者はこの番号付けシステムに非常に精通しています。 16進法の基本的な規則は、すべての文字が厳密に次のいずれかで表されることです。 16 値:0〜9 & A — F.最初の10個の整数(ゼロを数える)と英語のアルファベットの最初の6文字は、16進数の記数法全体を構成します。繰り返しますが、合計16の可能な状態。 16の別の書き方は2⁴です。これらの可能な状態をどのように表すことができますか?

合計4ビットの場合:4ビット=2⁴可能な状態

ASCII

1桁の整数 & 英語のアルファベットの最初の6文字は、確かに、より使いやすいコンピューター言語への一歩ですが、それで十分ですか?たとえば、スペースをどのように表すのでしょうか。小文字を区別する & 大文字?または、感嘆符や疑問符などの句読点を使用しますか?いいえ、16人のキャラクターはしません.

今日の標準の元のバージョンであるASCIIは、 セブン-ビットシステム;ただし、その後まもなく、ASCIIの拡張(または派生)バージョンを使用することが標準になりました。 8ビット標準. この基準は、 どれか コンピューターによって出力される人間が読める文字は、8ビットで表すことができます。これは、2⁸= 256の可能な状態に変換されます。この8ビットから英数字の標準は、以下の表に最もよく要約されています。

256文字のそれぞれは、次の組み合わせで表すことができます。 8ビット

バイト & 超えて

誕生について説明しました & ビットを使用して計算すること、およびビットを定義することの実用主義。そこから、4ビット(2⁴)が16進システムをどのように与えるかを説明しました & 8ビット(2⁸)がまだ使用中の拡張ASCII言語をどのように提供するか。ここで、暗号化を完全に理解するためにビットの基本を理解することが重要である理由を明らかにする最終原則を紹介します。 & 拡張暗号通貨による.

8ビット(2⁸)は、暗号化だけでなく、実際には非常に重要な数値です。 & 暗号通貨ですが、すべてのコンピューティングで。実際、8ビットは非常に標準的であるため、8ビット文字列を象徴する新しい名前が付けられました。 バイト. A バイト 8ビットの文字列です:8ビット= 1バイト.

バイトが単一の文字を表すことができるという事実は、8の因数が128などの暗号化で非常に一般的な数値である主な理由です。, & 256(有名なビットコインコンセンサスハッシュアルゴリズムSHA256から)。ビットから16進値、英数字、バイトへの移行方法を直感的に理解することは、暗号通貨の背後にある原動力を実際に理解するために前進するために必要な知識の中核部分になります.

圧倒されていると感じても心配しないでください。このような複雑なトピックに違反するのは当然のことです。暗号化ハッシュ関数に進む前に、1分かかります.

Mike Owergreen Administrator
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