Η κρυπτογραφία είναι η διαδικασία κωδικοποίησης πληροφοριών με σκοπό την προστασία τους από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Χρησιμοποιεί διαφορετικές τεχνικές όπως κρυπτογράφηση, κατακερματισμός, ψηφιακές υπογραφές και πρωτόκολλα ανταλλαγής κλειδιών για να διασφαλίσει την ασφαλή επικοινωνία μεταξύ δύο μερών. Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται εδώ και εκατοντάδες χρόνια και συνεχίζει να εξελίσσεται προκειμένου να συμβαδίζει με το διαρκώς μεταβαλλόμενο τοπίο ασφαλείας.
Ιστορικό
Η κρυπτογραφία αποτελεί μέρος της ανθρώπινης ιστορίας εδώ και αιώνες. Πιστεύεται ότι προέρχεται από την Αρχαία Αίγυπτο, όπου η γραφή χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για να προστατεύσει τα μηνύματα από το να πέσουν σε λάθος χέρια. ο ιερογλυφικά που χρησιμοποιούσαν οι Αιγύπτιοι πιστεύεται ότι είναι μια από τις αρχαιότερες μορφές κρυπτογραφίας.
Το 400 π.Χ., οι Σπαρτιάτες πολεμιστές χρησιμοποίησαν έναν κρυπτογράφηση για να επικοινωνήσουν εμπιστευτικά μηνύματα κατά τη διάρκεια του πολέμου. Αυτή η μέθοδος περιλάμβανε την αντικατάσταση κάθε γράμματος στο μήνυμα με ένα άλλο γράμμα από το αλφάβητο. για παράδειγμα, το 'A' θα αντικατασταθεί με το 'D' και ούτω καθεξής.
Στο Μεσαίωνα, η κρυπτογράφηση χρησιμοποιήθηκε εκτενώς από στρατιωτικούς στρατηγούς και διπλωμάτες για να κρατήσουν μυστικά τα σχέδιά τους. Τον 16ο αιώνα, ο Johannes Trithemius ανέπτυξε έναν πολυαλφαβητικό κρυπτογράφηση που χρησιμοποιήθηκε για την κρυπτογράφηση μηνυμάτων μέχρι να σπάσει από τον Charles Babbage το 1854.
Από τότε, η κρυπτογραφία συνέχισε να εξελίσσεται και να γίνεται πιο περίπλοκη όσο η τεχνολογία προχωρά. Σήμερα, αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της κυβερνοασφάλειας και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ασφάλειας και της ασφάλειας των δεδομένων. Χρησιμοποιείται για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών, όπως αριθμούς πιστωτικών καρτών, κωδικούς πρόσβασης και οικονομικά αρχεία. Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται επίσης σε ψηφιακές υπογραφές, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο ταυτότητας ενός ατόμου προτού μπορέσουν να αποκτήσουν πρόσβαση σε ορισμένα συστήματα ή δίκτυα.
Η κρυπτογραφία έχει διανύσει πολύ δρόμο από τις πρώτες μέρες της και συνεχίζει να αποτελεί σημαντικό μέρος της διατήρησης των δεδομένων μας ασφαλή και ασφαλή. Με τις ραγδαίες εξελίξεις στην τεχνολογία, η κρυπτογραφία είναι πιθανό να παραμείνει βασικό στοιχείο της κυβερνοασφάλειας για πολλά χρόνια.
Είναι αναπόσπαστο μέρος του blockchain τεχνολογία, καθώς είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός που χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ακεραιότητας των δεδομένων. Παρέχει τη βάση για την αποκεντρωμένη εμπιστοσύνη που κάνει το blockchain τόσο επαναστατικό. Οι ψηφιακές υπογραφές που δημιουργούνται από την κρυπτογραφία παρέχουν επίσης τη βάση για αλγόριθμους συναίνεσης, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για να διασφαλιστεί ότι όλοι οι κόμβοι στο δίκτυο συμφωνούν στην ίδια εκδοχή της αλήθειας.
Συμμετρική και ασύμμετρη κρυπτογράφηση στην κρυπτογραφία
Η συμμετρική κρυπτογράφηση, γνωστή και ως κρυπτογράφηση ιδιωτικού κλειδιού, είναι ένας τύπος κρυπτογράφησης που χρησιμοποιεί το ίδιο κλειδί τόσο για την κρυπτογράφηση όσο και για την αποκρυπτογράφηση δεδομένων. Είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους αλγόριθμους κρυπτογράφησης στον κόσμο και χρησιμοποιείται σε ποικίλες εφαρμογές όπως ασφαλείς επικοινωνίες και ψηφιακές υπογραφές.
Στη συμμετρική κρυπτογράφηση, ένα κρυπτογραφικό κλειδί μοιράζεται μεταξύ δύο μερών. Ο αποστολέας χρησιμοποιεί το κλειδί για να κρυπτογραφήσει ένα μήνυμα και ο παραλήπτης το χρησιμοποιεί για να το αποκρυπτογραφήσει. Αυτός ο τύπος κρυπτογράφησης είναι σχετικά εύκολος στην εφαρμογή, αλλά απαιτεί και τα δύο μέρη να έχουν πρόσβαση στο ίδιο κλειδί, το οποίο μπορεί να είναι δύσκολο να διαχειριστεί με ασφάλεια.
Από την άλλη πλευρά, η ασύμμετρη κρυπτογράφηση, ή η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού, είναι μια εναλλακτική λύση στη συμμετρική κρυπτογράφηση. Σε αυτόν τον τύπο κρυπτογραφίας, χρησιμοποιούνται δύο κλειδιά – ένα δημόσιο κλειδί και ένα ιδιωτικό κλειδί. Ο αποστολέας χρησιμοποιεί το δημόσιο κλειδί του παραλήπτη για να κρυπτογραφήσει το μήνυμα και ο παραλήπτης χρησιμοποιεί το ιδιωτικό του κλειδί για να το αποκρυπτογραφήσει. Αυτό το καθιστά πολύ πιο ασφαλές από τη συμμετρική κρυπτογράφηση, καθώς το ιδιωτικό κλειδί δεν μοιράζεται ποτέ με κανέναν.
Πώς η τεχνολογία blockchain χρησιμοποιεί κρυπτογραφία
1. Κρυπτονομίσματα: Η τεχνολογία Blockchain χρησιμοποιεί κρυπτογραφία για την ασφάλεια και την παρακολούθηση της ανταλλαγής διακριτικών ψηφιακών νομισμάτων. Τα κρυπτογραφικά κλειδιά παρέχουν έναν ασφαλή τρόπο ψηφιακής υπογραφής συναλλαγών, επιτρέποντάς τους να μεταδίδονται με ασφάλεια σε όλο το δίκτυο blockchain, αποτρέποντας ταυτόχρονα διπλή δαπάνη ή μη εξουσιοδοτημένη παραβίαση των δεδομένων.
2. NFT: Τα μη ανταλλάξιμα διακριτικά (NFT) είναι μοναδικά ψηφιακά περιουσιακά στοιχεία που χρησιμοποιούν κρυπτογραφία για να αποδείξουν την ιδιοκτησία και να εξασφαλίσουν την αυθεντικότητα. Κάθε διακριτικό υπογράφεται κρυπτογραφικά χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο υπογραφής ελλειπτικής καμπύλης, ο οποίος καθιστά σχεδόν αδύνατο για κάποιον άλλο να πλαστογραφήσει ένα πανομοιότυπο διακριτικό και να το διεκδικήσει ως δικό του.
3. Metaverse: Σε ένα metaverse, η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την επαλήθευση ταυτοτήτων, τη δημιουργία εικονικών τίτλων γης, την ενεργοποίηση ασφαλών μεταφορών περιουσιακών στοιχείων μεταξύ των χρηστών και την προστασία των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας σε παιχνίδια ή άλλα εικονικά περιβάλλοντα. Με την επαλήθευση της ταυτότητας των χρηστών μέσω τεχνικών κρυπτογράφησης, όπως η υποδομή δημόσιου κλειδιού (PKI), οι χρήστες μπορούν να αλληλεπιδρούν με ασφάλεια μεταξύ τους χωρίς φόβο απάτης ή κακόβουλης δραστηριότητας που λαμβάνει χώρα στην ίδια την πλατφόρμα.
4 Defi: Η αποκεντρωμένη χρηματοδότηση (DeFi) τροφοδοτείται από έξυπνα συμβόλαια που χρησιμοποιούν προηγμένους αλγόριθμους κρυπτογραφίας προκειμένου να εκτελούν σύνθετες χρηματοοικονομικές λειτουργίες, όπως συναλλαγές μεταξύ αλυσίδων ή πρωτόκολλα διαχείρισης δεξαμενών ρευστότητας με ασφάλεια σε αποκεντρωμένα δίκτυα.
Λειτουργίες κρυπτογραφίας στον κόσμο του blockchain
1. Εμπιστευτικότητα: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται στο blockchain για τη διασφάλιση του απορρήτου των συναλλαγών κρυπτογραφώντας τα δεδομένα που μεταδίδονται. Αυτό αποτρέπει τη μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση σε ευαίσθητες πληροφορίες και προστατεύει από την υποκλοπή.
2. Ακεραιότητα: Οι κρυπτογραφικοί αλγόριθμοι χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της ακεραιότητας των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα σε μια αλυσίδα μπλοκ. Αυτό αποτρέπει την παραβίαση των δεδομένων και διασφαλίζει ότι μόλις προστεθεί ένα μπλοκ στην αλυσίδα, οι πληροφορίες που περιέχει δεν μπορούν να τροποποιηθούν.
3. Έλεγχος ταυτότητας: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται στο blockchain για τον έλεγχο ταυτότητας των χρηστών και την πρόληψη της απάτης. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση ψηφιακών υπογραφών, οι οποίες επαληθεύουν την ταυτότητα του αποστολέα μιας συναλλαγής και επιβεβαιώνουν ότι δεν έχει παραβιαστεί.
4. Μη απόρριψη: Η κρυπτογραφία παρέχει μη αποκήρυξη στο blockchain δημιουργώντας ένα μόνιμο, αμετάβλητο αρχείο όλων των συναλλαγών. Αυτό σημαίνει ότι από τη στιγμή που μια συναλλαγή έχει προστεθεί στο blockchain, δεν μπορεί να αντιστραφεί ή να απορριφθεί, παρέχοντας μια διαδρομή ελέγχου χωρίς παραβιάσεις όλων των δραστηριοτήτων στο δίκτυο.
5. Συναίνεση: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται επίσης για τη διευκόλυνση της συναίνεσης σε δίκτυα blockchain. Μέσω της χρήσης συναινετικών αλγορίθμων, όπως Proof of Work (PoW) και Proof of Stake (PoS), το δίκτυο μπορεί να καταλήξει σε συμφωνία σχετικά με το ποια μπλοκ είναι έγκυρα και θα πρέπει να προστεθούν στην αλυσίδα, συμβάλλοντας στη διασφάλιση της ακεραιότητας και της ασφάλειας των το δίκτυο στο σύνολό του.
Οφέλη των συναρτήσεων κατακερματισμού κρυπτογράφησης για το blockchain
- Συμπαγής αναπαράσταση: Οι λειτουργίες κατακερματισμού δημιουργούν μια έξοδο σταθερού μήκους, η οποία επιτρέπει την αποτελεσματική αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων στο blockchain. Αυτό είναι σημαντικό γιατί βοηθά να διατηρείται το μέγεθος του blockchain διαχειρίσιμο και διασφαλίζει ότι μπορεί να κλιμακωθεί καθώς προστίθενται περισσότερα δεδομένα στο δίκτυο.
- Μη προβλεψιμότητα: Οι κρυπτογραφικές συναρτήσεις κατακερματισμού έχουν σχεδιαστεί ώστε να είναι απρόβλεπτες, πράγμα που σημαίνει ότι είναι υπολογιστικά ανέφικτος ο προσδιορισμός των δεδομένων εισόδου από τον κατακερματισμό εξόδου. Αυτό βοηθά στην ενίσχυση της ασφάλειας του blockchain καθιστώντας δύσκολο για τους εισβολείς να προβλέψουν την έξοδο και να χειριστούν τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στο δίκτυο.
- Σύνδεση μπλοκ: Οι συναρτήσεις κατακερματισμού χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση μπλοκ μεταξύ τους σε μια αλυσίδα μπλοκ. Ο κατακερματισμός κάθε μπλοκ περιλαμβάνεται στο επόμενο μπλοκ, δημιουργώντας μια ασφαλή αλυσίδα μπλοκ που δεν μπορεί να αλλάξει χωρίς να εντοπιστεί.
μειονεκτήματα
1. Υψηλό κόστος: Η κρυπτογραφία απαιτεί εξειδικευμένο υλικό και λογισμικό που μπορεί να είναι ακριβό στην αγορά.
2. Δυσκολία στην κατανόηση: Η κατανόηση της πολυπλοκότητας των αλγορίθμων κρυπτογραφίας μπορεί να είναι δύσκολη, καθιστώντας δύσκολο για τους ανθρώπους να τους χρησιμοποιήσουν σωστά ή να αντιμετωπίσουν τυχόν προβλήματα που προκύπτουν.
3. Μεγαλύτεροι χρόνοι επεξεργασίας: Η κρυπτογράφηση και η αποκρυπτογράφηση απαιτούν χρόνο, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερους χρόνους επεξεργασίας για συναλλαγές σε δίκτυο blockchain.
4. Ζητήματα ασφάλειας: Η κρυπτογραφία είναι τόσο ασφαλής όσο οι αλγόριθμοι που χρησιμοποιούνται και οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται, επομένως εάν υπάρχουν αδυναμίες σε αυτούς τους τομείς, τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε μια αλυσίδα μπλοκ μπορεί να είναι ευάλωτα σε επιθέσεις από χάκερ ή κακόβουλους παράγοντες που θέλουν να τα εκμεταλλευτούν.
5. Έλλειψη ευελιξίας: Από τη στιγμή που ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης έχει εφαρμοστεί σε μια αλυσίδα μπλοκ, δεν μπορεί εύκολα να αλλάξει ή να ενημερωθεί χωρίς να απαιτείται από όλους τους χρήστες του δικτύου να αναβαθμίσουν το λογισμικό τους ανάλογα – κάτι που συχνά δεν είναι δυνατό λόγω προβλημάτων συμβατότητας με υπάρχουσες εφαρμογές ή άλλες τεχνικές προκλήσεις όπως η έλλειψη διαθέσιμων πόρων ή οι χρονικοί περιορισμοί.
Εφαρμογές
Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται και σε άλλους τομείς εκτός από το blockchain. Αυτά περιλαμβάνουν:
1. Κινητές συσκευές: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στην ασφάλεια των φορητών συσκευών, αποτρέποντας κακόβουλες εφαρμογές από την πρόσβαση σε προσωπικά δεδομένα ή την αποστολή μη εξουσιοδοτημένων μηνυμάτων ή κλήσεων.
2. Κυβερνητική ασφάλεια: Οι κυβερνήσεις χρησιμοποιούν κρυπτογραφία για να βοηθήσουν στην προστασία διαβαθμισμένων πληροφοριών, διατηρώντας τις ασφαλείς από ξένες κυβερνήσεις και εχθρικούς παράγοντες που θέλουν να αποκτήσουν πρόσβαση στα δεδομένα για δικούς τους σκοπούς.
3. Cloud Computing: Οι πάροχοι Cloud χρησιμοποιούν κρυπτογραφία για να προστατεύουν τα δεδομένα πελατών που είναι αποθηκευμένα στους διακομιστές τους, διασφαλίζοντας ότι μόνο εξουσιοδοτημένοι χρήστες μπορούν να προβάλλουν ή να τροποποιούν τις αποθηκευμένες πληροφορίες – βοηθώντας τους να διατηρούν υψηλό επίπεδο ασφάλειας στα δίκτυά τους ανά πάσα στιγμή.
4. Διαχείριση ψηφιακών δικαιωμάτων (DRM): Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται στο DRM για την προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας και την πρόληψη της μη εξουσιοδοτημένης αντιγραφής και διανομής ψηφιακού περιεχομένου, όπως μουσική, ταινίες και ηλεκτρονικά βιβλία.
5. Ηλεκτρονικό εμπόριο: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται στο ηλεκτρονικό εμπόριο για την ασφάλεια των διαδικτυακών συναλλαγών και την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών όπως αριθμούς πιστωτικών καρτών και προσωπικά στοιχεία. Αυτό βοηθά στην αποτροπή της απάτης και διασφαλίζει το απόρρητο των πελατών.
Συμπέρασμα
Ο συνδυασμός κρυπτογραφίας και τεχνολογίας blockchain παρέχει τη βάση για μια απίστευτα ασφαλή και αποτελεσματική ψηφιακή υποδομή που θα αλλάξει τον κόσμο τα επόμενα χρόνια. Καθώς αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες, η κρυπτογραφία θα συνεχίσει να αποτελεί κρίσιμο στοιχείο των δικτύων blockchain, συμβάλλοντας στη διασφάλιση της ασφάλειας και της αξιοπιστίας τους. Μπορεί επίσης να δημιουργήσει νέες ευκαιρίες και να χρησιμοποιήσει περιπτώσεις που δεν έχουμε ακόμη καν φανταστεί. Οι δυνατότητες είναι απεριόριστες.
Πηγή: https://www.cryptopolitan.com/history-of-cryptography-blockchain-networks/