Важность для блокчейн-сетей – Cryptopolitan

Криптография – это процесс кодирования информации с целью защиты ее от несанкционированного доступа. Он использует различные методы, такие как шифрование, хеширование, цифровые подписи и протоколы обмена ключами, для обеспечения безопасной связи между двумя сторонами. Криптография используется уже сотни лет и продолжает развиваться, чтобы идти в ногу с постоянно меняющейся ситуацией в области безопасности.

История

Криптография была частью истории человечества на протяжении веков. Считается, что оно зародилось в Древнем Египте, где письмо впервые использовалось для защиты сообщений от попадания в чужие руки. иероглифы, используемые египтянами считаются одной из самых ранних форм криптографии.

В 400 году до нашей эры спартанские воины использовали шифр для передачи конфиденциальных сообщений во время войны. Этот метод заключался в замене каждой буквы в сообщении другой буквой алфавита; например, «А» будет заменено на «D» и так далее.

В средние века шифрование широко использовалось военными стратегами и дипломатами, чтобы сохранить свои планы в секрете. В 16 веке Иоганнес Тритемиус разработал полиалфавитный шифр, который использовался для шифрования сообщений, пока он не был взломан Чарльзом Бэббиджем в 1854 году.

С тех пор криптография продолжала развиваться и усложняться по мере развития технологий. Сегодня это неотъемлемая часть кибербезопасности и играет важную роль в обеспечении безопасности и защиты данных. Он используется для защиты конфиденциальной информации, такой как номера кредитных карт, пароли и финансовые записи. Криптография также используется в цифровых подписях, которые используются для аутентификации личности человека, прежде чем он сможет получить доступ к определенным системам или сетям.

Криптография прошла долгий путь с момента своего появления и продолжает оставаться важной частью обеспечения безопасности и защиты наших данных. Учитывая быстрое развитие технологий, криптография, вероятно, останется важным элементом кибербезопасности на многие годы вперед.

Это неотъемлемая часть блокчейн технологии, поскольку это основной механизм, используемый для обеспечения безопасности и целостности данных. Он обеспечивает основу для децентрализованного доверия, которое делает блокчейн таким революционным. Цифровые подписи, созданные с помощью криптографии, также обеспечивают основу для алгоритмов консенсуса, которые используются для обеспечения того, чтобы все узлы в сети соглашались с одной и той же версией истины.

Симметричное и асимметричное шифрование в криптографии.

Симметричное шифрование, также известное как шифрование с закрытым ключом, — это тип криптографии, в котором один и тот же ключ используется как для шифрования, так и для дешифрования данных. Это один из наиболее широко используемых алгоритмов шифрования в мире, который используется в различных приложениях, таких как защищенная связь и цифровые подписи.

При симметричном шифровании криптографический ключ используется совместно двумя сторонами. Отправитель использует ключ для шифрования сообщения, а получатель использует его для его расшифровки. Этот тип шифрования относительно прост в реализации, но требует, чтобы обе стороны имели доступ к одному и тому же ключу, безопасно управлять которым может быть сложно.

С другой стороны, асимметричное шифрование или криптография с открытым ключом является альтернативой симметричному шифрованию. В этом типе криптографии используются два ключа – открытый ключ и закрытый ключ. Отправитель использует открытый ключ получателя для шифрования сообщения, а получатель использует свой закрытый ключ для его расшифровки. Это делает его гораздо более безопасным, чем симметричное шифрование, поскольку закрытый ключ никогда никому не передается.

Как технология блокчейн использует криптографию

1. Криптовалюты. Технология блокчейн использует криптографию для защиты и отслеживания обмена токенов цифровой валюты. Криптографические ключи обеспечивают безопасный способ цифровой подписи транзакций, позволяя безопасно передавать их по сети блокчейна, предотвращая при этом двойные расходы или несанкционированное вмешательство в данные.

2. NFT. Невзаимозаменяемые токены (NFT) — это уникальные цифровые активы, которые используют криптографию для подтверждения права собственности и обеспечения подлинности. Каждый токен имеет криптографическую подпись с использованием алгоритма подписи эллиптической кривой, что делает практически невозможным подделку идентичного токена кем-либо другим и утверждение его как своего собственного.

3. Метавселенная. В метавселенной криптография используется для проверки личности, создания виртуальных прав на землю, обеспечения безопасной передачи активов между пользователями и защиты прав интеллектуальной собственности в играх или других виртуальных средах. Проверяя личность пользователя с помощью методов шифрования, таких как инфраструктура открытых ключей (PKI), пользователи могут безопасно взаимодействовать друг с другом, не опасаясь мошенничества или вредоносной деятельности, происходящей на самой платформе.

4 Defi: Децентрализованные финансы (DeFi) основаны на смарт-контрактах, которые используют передовые алгоритмы криптографии для безопасного выполнения сложных финансовых функций, таких как межцепочные сделки или протоколы управления пулом ликвидности в децентрализованных сетях.

Функции криптографии в мире блокчейна

1. Конфиденциальность. Криптография используется в блокчейне для обеспечения конфиденциальности транзакций путем шифрования передаваемых данных. Это предотвращает несанкционированный доступ к конфиденциальной информации и защищает от подслушивания.

2. Целостность. Криптографические алгоритмы используются для обеспечения целостности данных, хранящихся в блокчейне. Это предотвращает подделку данных и гарантирует, что после добавления блока в цепочку содержащаяся в нем информация не может быть изменена.

3. Аутентификация. Криптография используется в блокчейне для аутентификации пользователей и предотвращения мошенничества. Это достигается за счет использования цифровых подписей, которые проверяют личность отправителя транзакции и подтверждают, что она не была подделана.

4. Неотказуемость. Криптография обеспечивает неотказуемость в блокчейне, создавая постоянную, неизменяемую запись всех транзакций. Это означает, что после того, как транзакция была добавлена ​​в блокчейн, ее нельзя отменить или отклонить, что обеспечивает защищенный от несанкционированного доступа контрольный журнал всех действий в сети.

5. Консенсус. Криптография также используется для достижения консенсуса в сетях блокчейнов. Благодаря использованию алгоритмов консенсуса, таких как Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS), сеть может достичь соглашения о том, какие блоки действительны и должны быть добавлены в цепочку, помогая обеспечить целостность и безопасность сеть в целом.

Преимущества криптографических хэш-функций для блокчейна

• Компактное представление: хеш-функции генерируют выходные данные фиксированной длины, что позволяет эффективно хранить и извлекать данные в блокчейне. Это важно, поскольку помогает поддерживать управляемость размера блокчейна и гарантирует его масштабирование по мере добавления в сеть новых данных.
• Непредсказуемость. Криптографические хеш-функции спроектированы так, чтобы быть непредсказуемыми, а это означает, что вычислительно невозможно определить входные данные из выходного хеша. Это помогает повысить безопасность блокчейна, затрудняя злоумышленникам прогнозирование выходных данных и манипулирование данными, хранящимися в сети.
• Связывание блоков: хэш-функции используются для связывания блоков вместе в блокчейне. Хэш каждого блока включается в следующий блок, создавая безопасную цепочку блоков, которую невозможно изменить без обнаружения.

Недостатками

1. Высокая стоимость. Криптография требует специального аппаратного и программного обеспечения, приобретение которого может оказаться дорогостоящим.

2. Сложность понимания. Понимание сложности криптографических алгоритмов может быть трудным, из-за чего людям становится трудно правильно их использовать или устранять любые возникающие проблемы.

3. Более длительное время обработки. Шифрование и дешифрование требуют времени, что может привести к увеличению времени обработки транзакций в сети блокчейн.

4. Проблемы безопасности. Криптография безопасна настолько, насколько безопасны используемые алгоритмы и методы, поэтому, если в этих областях есть какие-либо недостатки, данные, хранящиеся в блокчейне, могут быть уязвимы для атак со стороны хакеров или злоумышленников, желающих их использовать.

5. Отсутствие гибкости. После того, как алгоритм шифрования был реализован в блокчейне, его невозможно легко изменить или обновить, не требуя от всех пользователей сети соответствующего обновления своего программного обеспечения – что часто невозможно из-за проблем совместимости с существующими приложениями. или другие технические проблемы, такие как нехватка доступных ресурсов или временные ограничения.

Приложения

Криптография используется и в других областях, помимо блокчейна. К ним относятся:

1. Мобильные устройства. Криптография используется для защиты мобильных устройств, предотвращения доступа вредоносных приложений к личным данным или отправки несанкционированных сообщений или вызовов.

2. Государственная безопасность. Правительства используют криптографию для защиты секретной информации, обеспечивая ее безопасность от иностранных правительств и враждебных субъектов, стремящихся получить доступ к данным в своих собственных целях.

3. Облачные вычисления. Поставщики облачных вычислений используют криптографию для защиты данных клиентов, хранящихся на их серверах, гарантируя, что только авторизованные пользователи могут просматривать или изменять хранимую информацию, что помогает им постоянно поддерживать высокий уровень безопасности в своих сетях.

4. Управление цифровыми правами (DRM). Криптография используется в DRM для защиты интеллектуальной собственности и предотвращения несанкционированного копирования и распространения цифрового контента, такого как музыка, фильмы и электронные книги.

5. Электронная коммерция. Криптография используется в электронной коммерции для защиты онлайн-транзакций и защиты конфиденциальной информации, такой как номера кредитных карт и личные данные. Это помогает предотвратить мошенничество и обеспечить конфиденциальность клиентов.

Заключение

Сочетание криптографии и технологии блокчейн обеспечивает основу для невероятно безопасной и эффективной цифровой инфраструктуры, которая изменит мир в ближайшие годы. По мере развития новых технологий криптография будет продолжать оставаться важнейшим компонентом сетей блокчейнов, помогая обеспечить их безопасность и надежность. Это также может привести к появлению новых возможностей и вариантов использования, о которых мы еще даже не догадывались. Потенциал безграничен.