Важливість для мереж блокчейну – Cryptopolitan

Криптографія - це процес кодування інформації з метою захисту її від несанкціонованого доступу. Він використовує різні методи, такі як шифрування, хешування, цифрові підписи та протоколи обміну ключами, щоб забезпечити безпечний зв’язок між двома сторонами. Криптографія використовується протягом сотень років, і вона продовжує розвиватися, щоб не відставати від ландшафту безпеки, що постійно змінюється.

Історія

Криптографія була частиною історії людства протягом століть. Вважається, що він виник у Стародавньому Єгипті, де письмо вперше було використано для захисту повідомлень від потрапляння в чужі руки. The ієрогліфи, якими користувалися єгиптяни вважаються однією з найдавніших форм криптографії.

У 400 році до нашої ери спартанські воїни використовували шифр для передачі конфіденційних повідомлень під час війни. Цей метод передбачав заміну кожної літери в повідомленні іншою літерою з алфавіту; наприклад, "A" буде замінено на "D" і так далі.

У середні віки військові стратеги та дипломати широко використовували шифрування, щоб зберегти свої плани в таємниці. У 16 столітті Йоганнес Тритеміус розробив багатоалфавітний шифр, який використовувався для шифрування повідомлень, поки його не зламав Чарльз Беббідж у 1854 році.

З тих пір криптографія продовжувала розвиватися і ставати все більш складною в міру розвитку технологій. Сьогодні це невід’ємна частина кібербезпеки та відіграє важливу роль у збереженні безпеки та безпеки даних. Він використовується для захисту конфіденційної інформації, такої як номери кредитних карток, паролі та фінансові записи. Криптографія також використовується в цифрових підписах, які використовуються для автентифікації особистості перед тим, як вона зможе отримати доступ до певних систем або мереж.

Криптографія пройшла довгий шлях з початку свого існування, і вона продовжує залишатися важливою частиною збереження наших даних у безпеці. Завдяки стрімкому розвитку технологій криптографія, ймовірно, залишатиметься важливим елементом кібербезпеки ще багато років.

Це невід'ємна частина blockchain технології, оскільки це основний механізм, який використовується для забезпечення безпеки та цілісності даних. Це забезпечує основу для децентралізованої довіри, яка робить блокчейн таким революційним. Цифрові підписи, створені за допомогою криптографії, також є основою для алгоритмів консенсусу, які використовуються для того, щоб усі вузли мережі узгоджували одну і ту ж версію правди.

Симетричне та асиметричне шифрування в криптографії

Симетричне шифрування, також відоме як шифрування із закритим ключем, — це тип криптографії, який використовує той самий ключ для шифрування та дешифрування даних. Це один із найпоширеніших алгоритмів шифрування у світі, який використовується в різноманітних програмах, таких як безпечний зв’язок і цифрові підписи.

При симетричному шифруванні криптографічний ключ спільно використовується між двома сторонами. Відправник використовує ключ для шифрування повідомлення, а одержувач використовує його для його розшифровки. Цей тип шифрування відносно простий у застосуванні, але вимагає, щоб обидві сторони мали доступ до одного ключа, яким може бути важко безпечно керувати.

З іншого боку, асиметричне шифрування або криптографія з відкритим ключем є альтернативою симетричному шифруванню. У цьому типі криптографії використовуються два ключі – відкритий і закритий. Відправник використовує відкритий ключ одержувача для шифрування повідомлення, а одержувач використовує свій закритий ключ для його розшифровки. Це робить його набагато безпечнішим, ніж симетричне шифрування, оскільки закритий ключ ніколи нікому не надається.

Як технологія блокчейн використовує криптографію

1. Криптовалюти: технологія блокчейн використовує криптографію для захисту та відстеження обміну токенів цифрової валюти. Криптографічні ключі забезпечують безпечний спосіб цифрового підпису транзакцій, дозволяючи безпечно передавати їх через мережу блокчейн, одночасно запобігаючи подвійним витратам або несанкціонованому втручанню в дані.

2. NFT: невзаємозамінні токени (NFT) — це унікальні цифрові активи, які використовують криптографію для підтвердження права власності та забезпечення автентичності. Кожен токен криптографічно підписується за допомогою алгоритму підпису еліптичної кривої, що робить майже неможливим для когось іншого підробити ідентичний токен і заявити про нього як про свій власний.

3. Метавсесвіт: у метавсесвіті криптографія використовується для перевірки ідентичності, створення віртуальних прав на землю, забезпечення безпечної передачі активів між користувачами та захисту прав інтелектуальної власності в іграх чи інших віртуальних середовищах. Перевіряючи особистість користувачів за допомогою методів шифрування, таких як інфраструктура відкритих ключів (PKI), користувачі можуть безпечно взаємодіяти один з одним, не боячись шахрайства чи зловмисної діяльності, що відбувається на самій платформі.

4 Defi: Децентралізоване фінансування (DeFi) базується на смарт-контрактах, які використовують розширені алгоритми криптографії для безпечного виконання складних фінансових функцій, таких як міжланцюгові операції або протоколи управління пулом ліквідності в децентралізованих мережах.

Функції криптографії в світі блокчейнів

1. Конфіденційність: криптографія використовується в блокчейні для забезпечення конфіденційності транзакцій шляхом шифрування даних, що передаються. Це запобігає несанкціонованому доступу до конфіденційної інформації та захищає від прослуховування.

2. Цілісність: криптографічні алгоритми використовуються для забезпечення цілісності даних, що зберігаються в блокчейні. Це запобігає підробці даних і гарантує, що після додавання блоку до ланцюжка інформація, яка в ньому міститься, не може бути змінена.

3. Автентифікація: криптографія використовується в блокчейні для автентифікації користувачів і запобігання шахрайству. Це досягається за допомогою цифрових підписів, які підтверджують особу відправника транзакції та підтверджують, що її не було підроблено.

4. Невідмовність: криптографія забезпечує невідмовність у блокчейні шляхом створення постійного, незмінного запису всіх транзакцій. Це означає, що після того, як транзакцію було додано до блокчейну, її неможливо скасувати або відхилити, забезпечуючи захищений від несанкціонованого доступу контрольний журнал усіх дій у мережі.

5. Консенсус: криптографія також використовується для полегшення консенсусу в блокчейн-мережах. Завдяки використанню консенсусних алгоритмів, таких як Proof of Work (PoW) і Proof of Stake (PoS), мережа може досягти згоди щодо того, які блоки є дійсними та які слід додати до ланцюга, допомагаючи забезпечити цілісність і безпеку мережі в цілому.

Переваги криптографічних хеш-функцій для блокчейну

• Компактне представлення: хеш-функції генерують вихідні дані фіксованої довжини, що дозволяє ефективно зберігати та отримувати дані в блокчейні. Це важливо, тому що це допомагає зберегти розмір блокчейну керованим і гарантує, що він може масштабуватися, коли до мережі додається більше даних.
• Непередбачуваність. Криптографічні хеш-функції створені як непередбачувані, тобто обчислювально неможливо визначити вхідні дані з вихідного хешу. Це допомагає підвищити безпеку блокчейну, ускладнюючи зловмисникам передбачити результат і маніпулювати даними, що зберігаються в мережі.
• Зв’язування блоків: хеш-функції використовуються для зв’язування блоків у блокчейн. Хеш кожного блоку включається в наступний блок, створюючи безпечний ланцюжок блоків, які неможливо змінити без виявлення.

недоліками

1. Висока вартість: для криптографії потрібне спеціальне обладнання та програмне забезпечення, придбання яких може бути дорогим.

2. Труднощі в розумінні. Розуміння складності алгоритмів криптографії може бути складним, тому людям буде важко правильно їх використовувати або вирішувати проблеми, що виникають.

3. Довший час обробки: шифрування та дешифрування потребують часу, що може призвести до більш тривалого часу обробки транзакцій у мережі блокчейн.

4. Питання безпеки. Криптографія настільки безпечна, наскільки безпечні алгоритми та використовувані методи, тому, якщо в цих областях є якісь слабкі місця, дані, що зберігаються в блокчейні, можуть бути вразливими для атак з боку хакерів або зловмисників, які хочуть використати їх.

5. Відсутність гнучкості: коли алгоритм шифрування реалізовано в блокчейні, його неможливо легко змінити або оновити, не вимагаючи від усіх користувачів мережі відповідного оновлення свого програмного забезпечення – те, що часто неможливо через проблеми сумісності з існуючими програмами або інші технічні проблеми, такі як відсутність доступних ресурсів або часові обмеження.

додатків

Крім блокчейну, криптографія використовується в інших сферах. До них належать:

1. Мобільні пристрої. Криптографія використовується для захисту мобільних пристроїв, запобігаючи доступу зловмисних програм до особистих даних або надсиланню неавторизованих повідомлень чи дзвінків.

2. Державна безпека: Уряди використовують криптографію, щоб захистити секретну інформацію, зберігаючи її в безпеці від іноземних урядів і ворожих осіб, які прагнуть отримати доступ до даних для власних цілей.

3. Хмарні обчислення: Хмарні постачальники використовують криптографію, щоб захистити дані клієнтів, що зберігаються на їхніх серверах, гарантуючи, що лише авторизовані користувачі можуть переглядати або змінювати збережену інформацію, що допомагає їм постійно підтримувати високий рівень безпеки у своїх мережах.

4. Управління цифровими правами (DRM): криптографія використовується в DRM для захисту інтелектуальної власності та запобігання несанкціонованому копіюванню та розповсюдженню цифрового вмісту, такого як музика, фільми та електронні книги.

5. Електронна комерція. Криптографія використовується в електронній комерції для захисту онлайн-транзакцій і конфіденційної інформації, такої як номери кредитних карток і особисті дані. Це допомагає запобігти шахрайству та забезпечити конфіденційність клієнтів.

Висновок

Поєднання криптографії та технології блокчейн створює основу для неймовірно безпечної та ефективної цифрової інфраструктури, яка змінить світ у найближчі роки. У міру розвитку нових технологій криптографія й надалі залишатиметься ключовим компонентом блокчейн-мереж, допомагаючи забезпечити їх безпеку та надійність. Це також може породити нові можливості та випадки використання, які ми ще навіть не уявляємо. Потенціал безмежний.