Úvod do kryptografie

“Nie je nič, čo by si mohol vedieť, že nie je známe.”.

Nič, čo nevidíte, sa nezobrazuje.

Všetko, čo potrebujete, je … VEREJNÁ KLÍČOVÁ CRYPTOGRAFIA !!! “

– s ospravedlnením Lennon-McCartney

Kryptografia. Francúzsky šifrovací stroj zo 16. storočia v tvare knihy s ramenami Henricha II.

Francúzsky šifrovací stroj zo 16. storočia v tvare knihy s ramenami Henricha II.

Bez kryptografie s verejným kľúčom kryptomena zlyháva. Kryptografia s verejným kľúčom dokazuje vlastníctvo a vyžaduje súkromie. Prišiel relatívne nedávno a na scénu sa dostal v polovici 70. rokov súčasne s revolúciou osobných počítačov.

Umenie a veda o kryptografii kódujú (tj. Šifrujú) správy tak, aby ich nikto nemohol čítať okrem zamýšľaného publika. Iba správny príjemca správu dekóduje (t. J. Dešifruje), pričom medzi komunikátormi je zachované súkromie.

Kľúč sa používa na šifrovanie a dešifrovanie správ. V asymetrickej kryptografii (iný názov pre kryptografiu verejného kľúča) sa kľúč na šifrovanie správy líši od kľúča na dešifrovanie správy.

Pri symetrickom šifrovaní je kľúč na dešifrovanie správy rovnaký ako kľúč použitý na jej šifrovanie. Táto stratégia vytvára problém s distribúciou kľúča: odosielateľ musí správu nielen odoslať, ale musí nájsť aj bezpečný spôsob odoslania kľúča. Keď darebák zachytí kľúč aj správu, dôjde k rozpadu súkromia.

Riešenie distribúcie kľúčov Whitfield-Diffie

Jazykové, jazykové a logické zručnosti ovládali kryptografiu po väčšinu dejín, ale od polovice dvadsiateho storočia prevládala matematika..

V 70. rokoch na Stanfordskej univerzite našli Whitfield Diffie, Martin Hellman a Ralph Merkle matematické riešenie kľúčového distribučného problému. Pri svojom riešení použili modulárne aritmetické a jednosmerné funkcie. (Medzi ďalšie úspechy prispel Ralph Merkle ako vynálezca stromov Merkle značnou mierou aj k kryptomene.)

Modulárna aritmetika sa zaoberá zvyškami a obsahuje množinu čísel, ktoré sa po určitom bode zalomia na začiatok. To znamená, že 7 mod 3 sa rovná 1, pretože 1 je to, čo zostane po rozdelení 3 na 7. 12-hodinové hodiny poskytujú najbežnejší príklad zavinovania modulárnej aritmetiky. Ak je teraz 8:00, o 6 hodín nebude 14:00 a 14:00 Hlavným bodom na zapamätanie je, že modulárna aritmetika sa chová neintuitívne a prináša neočakávané výsledky.

V matematike sa jednosmerné funkcie vykonávajú ľahko, ale silne odolávajú reverznému inžinierstvu. Spomeňte si na misku polievky podávanú v reštaurácii. Kuchár podľa receptu ľahko nadviazal na svoj recept a možno aj improvizoval niektoré ingrediencie po ruke. Možno poznáte túto príchuť a koreniny, ale bez receptu a presných ingrediencií, ktoré použil šéfkuchár, budete mať ťažkosti s duplikovaním misky polievky..

V algoritme Whitfield-Diffie zdieľajú korešpondenti niektoré verejné informácie o kľúči, ale ponechávajú si súkromné ​​informácie, ktoré zabránia odpočúvaniu v reprodukcii tohto kľúča. Tím svoje riešenie verejne predstavil v júni 1976 na Národnej počítačovej konferencii.

Zadajte asymetrickú kryptografiu

Whitfield-Diffie rieši problém s distribúciou kľúčov, stále však používa symetrické šifrovanie.

Keď sa Ron Rivest, Adi Shamir a Leonard Adelman z laboratória MIT pre informatiku dozvedeli riešenie Whitfield-Diffie, začali na týchto matematických konceptoch stavať riešenie pre asymetrické šifrovanie. V apríli 1977 sa im to podarilo. Toto sa stalo známym ako RSA podľa mien tvorcov.

V asymetrickom šifrovaní zverejňujete verejný kľúč, ktorý každý pozná. Ľudia to používajú na šifrovanie správ, ktoré môžete dešifrovať iba vy, pretože poznáte súkromný kľúč. Jednoducho povedané, verejný kľúč je iba číslo vytvorené vynásobením dvoch čísel súkromného kľúča. Ak sú použité čísla dostatočne veľké, zistenie týchto dvoch čísel je výpočtovo náročné a časovo náročné.

Šifrovanie pre nás ostatných

Kryptografia. Patentová prihláška na elektrický kódovací stroj, 1923.

Patentová prihláška na elektrický kódovací stroj, 1923.

Používanie šifrovania RSA spochybňovalo zdroje počítačov v tých časoch. Šifrovanie patrilo iba mocným a bohatým – armáda, vlády, veľké korporácie atď. Paul Zimmerman si predstavil šifrovanie dostupné pre každého, kto má osobný počítač. Implementoval program Pretty Good Privacy (PGP) a v júni 1991 ho bezplatne sprístupnil verejnosti.

Zimmerman implementáciou hybridného algoritmu prekonal výpočtovú pomalosť asymetrického šifrovania náročnú na zdroje. Samotná správa používala symetrický kľúč a asymetrická kryptografia šifrovala kľúč tak, aby bol bezpečne odoslaný spolu so správou.

Dobrý deň, Hal Finney

Kryptografia. Tajný dekódovací prsteň.

Tajný dekódovací prsteň

Prvým zamestnancom, ktorý Phil Zimmerman prijal do spoločnosti PGP, bol Hal Finney. Hal Finney by sa stal prvým človekom, ktorý prejaví akýkoľvek záujem, keď na scénu v roku 2008 dorazila neznáma osoba, ktorá si hovorí Satoshi Nakamoto, ktorá navrhla niečo, čo nazval Bitcoin..

V priebehu 90. rokov zlyhali viaceré pokusy o vytvorenie súkromných digitálnych peňazí chránených asymetrickým šifrovaním. V Amsterdame vytvoril David Chaum program DigiCash, ale vyžadoval overenie všetkých transakcií centralizovanou spoločnosťou. Program DigiCash zlyhal, keď spoločnosť Chaum skrachovala v roku 1998. Britský výskumník Adam Back vytvoril program HashCash v roku 1997 pomocou metódy Proof of Work na vytvorenie nových mincí. HashCash zlyhal, pretože mincu bolo možné použiť iba raz. Používatelia potrebovali vytvoriť nové mince vždy, keď si chceli niečo kúpiť.

Hal Finney vyriešil problém s HashCash vytvorením prvého opakovane použiteľného systému overenia funkčnosti (RPOW). Pokúsil sa o projekt digitálnych peňazí s niečím, čo nazval CRASH (pre Crypto cASH). (Poučenie: Zavolajte počítačovému programu CRASH a očakávajte jeho zlyhanie.)

Dobrý deň, bitcoin

Hal Finney sa stal prvým človekom po Satoshi, ktorý spustil bitcoinový uzol, a bol prvým príjemcom bitcoinu od prvej transakcie v sieti.

Hal povzbudil Satoshiho múdrosťou ostrieľaného profesionála, ktorý sa nezunoval cynizmom: „Predstavte si, že bitcoin je úspešný a stáva sa dominantným platobným systémom používaným na celom svete. Potom by sa celková hodnota meny mala rovnať celkovej hodnote všetkého bohatstva na svete … Aj keď je pravdepodobnosť, že bitcoin uspeje v tomto stupni, malá, je to skutočne 100 miliónov proti jednej? Niečo na zamyslenie. “

Neskôr Hal Halney ochorel na smrteľné ochorenie ALS a niektoré z nich zverejnil slová na rozlúčku do komunity 19. marca 2013:

“Po niekoľkých dňoch bitcoin bežal dosť stabilne, tak som ho nechal bežať.” Boli to časy, keď bola obtiažnosť 1 a našli ste bloky s CPU, dokonca ani s GPU. Počas ďalších dní som vyťažil niekoľko blokov. Ale vypol som to, pretože mi to rozbehlo počítač a hluk fanúšikov ma trápil … Nasledujúci, ktorý som sa dozvedel o bitcoine, bol koncom roku 2010, keď som s prekvapením zistil, že bitcoiny nielenže stále fungujú, ale skutočne mali peňažnú hodnotu. Oprášil som svoju starú peňaženku a s úľavou som zistil, že moje bitcoiny tam stále sú. Keď sa cena vyšplhala na skutočné peniaze, preniesol som mince do offline peňaženky, kde dúfam, že budú mojim dedičom niečo stáť. “

Záverečné myšlienky a ďalšie čítanie

História kryptografie od Whitfield-Diffie po bitcoiny a ďalej pokračuje ďalej. Matematika poskytuje základ. Moderná matematika odomyká možnosti, ktoré ešte pred polovicou dvadsiateho storočia boli neslýchané. Matematický výskum pokračuje a keď sa kvantové výpočty stanú bežnými, objavia sa nové matematické možnosti.

Okrem matematiky riadi dejiny modernej kryptografie decentralizácia. Každý si zaslúži súkromie. Keď Rivest, Shamir a Adelman vytvorili kryptografiu s verejným kľúčom, okamžite z toho mali prospech iba silné a centralizované organizácie. Program Phil Goodmer Privacy (PGP) od Phil Zimmerman rozšíril trh o kohokoľvek, kto chce používať kryptografiu na osobnom počítači. Vďaka bitcoinu získa každý, kto používa kryptomenu, súkromie kryptografie s verejným kľúčom ako neoddeliteľnú súčasť systému..

Ďalšie čítanie

Mnoho zdrojov poskytuje ďalšie podrobné informácie o histórii kryptografie a jej vzniku v kryptomene:

Populárnou knihou o histórii kryptografie je Simon Singh’s Kniha kódov: Veda o utajení od starovekého Egypta po kvantovú kryptografiu.

Prvé kapitoly Nathaniela Poppera Digitálne zlato: Bitcoin a vnútorný príbeh o stratených a milionároch, ktorí sa snažia znovuobjaviť peniaze pokrývajú ranú históriu kryptomeny.

Nájdete archívy, články a množstvo primárneho materiálu tu.

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