Գաղտնագրությունը տեղեկատվության կոդավորման գործընթացն է՝ այն պաշտպանելու չարտոնված մուտքից: Այն օգտագործում է տարբեր մեթոդներ, ինչպիսիք են կոդավորումը, հաշինգը, թվային ստորագրությունները և բանալիների փոխանակման արձանագրությունները՝ երկու կողմերի միջև անվտանգ հաղորդակցություն ապահովելու համար: Կրիպտոգրաֆիան օգտագործվել է հարյուրավոր տարիներ և այն շարունակում է զարգանալ՝ անընդհատ փոփոխվող անվտանգության լանդշաֆտին հետևելու համար:
պատմություն
Գաղտնագրությունը դարեր շարունակ եղել է մարդկության պատմության մի մասը: Ենթադրվում է, որ այն ծագել է Հին Եգիպտոսում, որտեղ առաջին անգամ գրելը օգտագործվել է հաղորդագրությունները սխալ ձեռքերում չընկնելուց պաշտպանելու համար: Այն եգիպտացիների կողմից օգտագործվող հիերոգլիֆներ համարվում է ծածկագրության ամենավաղ ձևերից մեկը:
Ք.ա. 400 թվականին սպարտացի մարտիկներն օգտագործում էին ծածկագիր՝ պատերազմի ժամանակ գաղտնի հաղորդագրություններ հաղորդելու համար: Այս մեթոդը ներառում էր հաղորդագրության մեջ յուրաքանչյուր տառի փոխարինում այբուբենի մեկ այլ տառով. օրինակ՝ «Ա»-ն կփոխարինվի «Դ»-ով և այլն:
Միջնադարում գաղտնագրումը լայնորեն օգտագործվում էր ռազմական ստրատեգների և դիվանագետների կողմից՝ իրենց ծրագրերը գաղտնի պահելու համար: 16-րդ դարում Յոհաննես Տրիթեմիուսը մշակեց բազմայբբենական ծածկագիր, որն օգտագործվում էր հաղորդագրությունների գաղտնագրման համար, մինչև այն կոտրվեց Չարլզ Բեբիջի կողմից 1854 թվականին:
Այդ ժամանակից ի վեր գաղտնագրությունը շարունակել է զարգանալ և ավելի բարդանալ՝ տեխնոլոգիայի առաջընթացի հետ մեկտեղ: Այսօր այն կիբերանվտանգության անբաժանելի մասն է և կարևոր դեր է խաղում տվյալների ապահով և անվտանգ պահելու գործում: Այն օգտագործվում է պաշտպանելու զգայուն տեղեկությունները, ինչպիսիք են վարկային քարտի համարները, գաղտնաբառերը և ֆինանսական գրառումները: Գաղտնագրությունը օգտագործվում է նաև թվային ստորագրություններում, որոնք օգտագործվում են անձի ինքնությունը հաստատելու համար, նախքան նրանք կարող են մուտք գործել որոշակի համակարգեր կամ ցանցեր:
Գաղտնագրությունը երկար ճանապարհ է անցել իր վաղ օրերից ի վեր, և այն շարունակում է մնալ մեր տվյալների անվտանգ և ապահով պահելու կարևոր մասը: Տեխնոլոգիաների արագ զարգացումներով, գաղտնագրությունը, հավանաբար, երկար տարիներ կմնա կիբերանվտանգության կարևոր տարր:
Այն անբաժանելի մասն է blockchain տեխնոլոգիան, քանի որ այն տվյալների անվտանգությունն ու ամբողջականությունն ապահովելու համար օգտագործվող առաջնային մեխանիզմն է: Այն հիմք է տալիս ապակենտրոնացված վստահության համար, որը բլոկչեյնն այդքան հեղափոխական է դարձնում: Կրիպտոգրաֆիայի միջոցով ստեղծված թվային ստորագրությունները հիմք են տալիս նաև կոնսենսուսային ալգորիթմների համար, որոնք օգտագործվում են ապահովելու համար, որ ցանցի բոլոր հանգույցները համաձայնվեն ճշմարտության նույն տարբերակի վրա:
Սիմետրիկ և ասիմետրիկ կոդավորումը ծածկագրության մեջ
Սիմետրիկ գաղտնագրումը, որը նաև հայտնի է որպես մասնավոր բանալիների գաղտնագրում, գաղտնագրության տեսակ է, որն օգտագործում է նույն բանալին՝ տվյալների և՛ գաղտնագրման, և՛ վերծանման համար: Այն աշխարհում ամենալայն կիրառվող գաղտնագրման ալգորիթմներից մեկն է և օգտագործվում է մի շարք ծրագրերում, ինչպիսիք են անվտանգ հաղորդակցությունները և թվային ստորագրությունները:
Սիմետրիկ գաղտնագրման դեպքում գաղտնագրման բանալին բաժանվում է երկու կողմերի միջև: Ուղարկողը բանալին օգտագործում է հաղորդագրությունը գաղտնագրելու համար, իսկ ստացողը` այն ապակոդավորելու համար: Գաղտնագրման այս տեսակը համեմատաբար հեշտ է իրականացնել, սակայն պահանջում է, որ երկու կողմերն էլ մուտք ունենան նույն բանալին, որը կարող է դժվար լինել անվտանգ կառավարելը:
Մյուս կողմից, ասիմետրիկ գաղտնագրումը կամ հանրային բանալիների ծածկագրումը սիմետրիկ կոդավորման այլընտրանքն է: Կրիպտոգրաֆիայի այս տեսակում օգտագործվում է երկու բանալի՝ հանրային և մասնավոր բանալի: Ուղարկողը օգտագործում է ստացողի հանրային բանալին հաղորդագրությունը գաղտնագրելու համար, իսկ ստացողը օգտագործում է իր անձնական բանալին՝ այն վերծանելու համար: Սա այն դարձնում է շատ ավելի անվտանգ, քան սիմետրիկ կոդավորումը, քանի որ մասնավոր բանալին երբեք չի կիսվում որևէ մեկի հետ:
Ինչպես է բլոկչեյն տեխնոլոգիան օգտագործում գաղտնագրությունը
1. Կրիպտոարժույթներ. Blockchain տեխնոլոգիան օգտագործում է կրիպտոգրաֆիան՝ ապահովելու և հետևելու թվային արժույթների փոխանակմանը: Կրիպտոգրաֆիկ ստեղները ապահովում են գործարքների թվային ստորագրման անվտանգ միջոց՝ թույլ տալով դրանք ապահով կերպով փոխանցվել բլոկչեյն ցանցով՝ միաժամանակ կանխելով տվյալների կրկնակի ծախսերը կամ չարտոնված խախտումները:
2. NFTs. Non-funible tokens (NFTs) եզակի թվային ակտիվներ են, որոնք օգտագործում են գաղտնագրություն՝ սեփականությունն ապացուցելու և իսկությունը ապահովելու համար: Յուրաքանչյուր նշան գաղտնագրված է ստորագրված՝ օգտագործելով էլիպսային կորի ստորագրության ալգորիթմը, որը գրեթե անհնար է դարձնում մեկ ուրիշի համար նույնական նշանը կեղծելը և այն որպես իրենց սեփականը համարելը:
3. Metaverse. Metaverse-ում գաղտնագրությունն օգտագործվում է ինքնությունը ստուգելու, հողերի վիրտուալ անվանումներ ստեղծելու, օգտատերերի միջև ակտիվների անվտանգ փոխանցումների և խաղերի կամ այլ վիրտուալ միջավայրերում մտավոր սեփականության իրավունքները պաշտպանելու համար: Ստուգելով օգտատերերի ինքնությունը գաղտնագրման տեխնիկայի միջոցով, ինչպիսին է հանրային բանալին ենթակառուցվածքը (PKI), օգտատերերը կարող են ապահով կերպով փոխազդել միմյանց հետ՝ առանց վախենալու խարդախության կամ չարամիտ գործողությունների մասին, որոնք տեղի են ունենում հենց հարթակում:
4 defiԱպակենտրոնացված ֆինանսները (DeFi) սնուցվում են խելացի պայմանագրերով, որոնք օգտագործում են գաղտնագրման առաջադեմ ալգորիթմներ՝ ապակենտրոնացված ցանցերում ապահով կերպով իրականացնելու բարդ ֆինանսական գործառույթներ, ինչպիսիք են՝ խաչաձև շղթայական առևտուրը կամ իրացվելիության ֆոնդի կառավարման արձանագրությունները:
Կրիպտոգրաֆիայի գործառույթները բլոկչեյն աշխարհում
1. Գաղտնիություն. Կրիպտոգրաֆիան օգտագործվում է բլոկչեյնում՝ ապահովելու գործարքների գաղտնիությունը՝ գաղտնագրելով փոխանցվող տվյալները: Սա կանխում է զգայուն տեղեկատվության չարտոնված մուտքը և պաշտպանում է գաղտնալսումից:
2. Ամբողջականություն. գաղտնագրման ալգորիթմներն օգտագործվում են բլոկչեյնում պահվող տվյալների ամբողջականությունն ապահովելու համար: Սա կանխում է տվյալների խեղաթյուրումը և երաշխավորում է, որ երբ բլոկը ավելացվի շղթային, դրա պարունակած տեղեկատվությունը չի կարող փոփոխվել:
3. Նույնականացում. Կրիպտոգրաֆիան օգտագործվում է բլոկչեյնում՝ օգտատերերի իսկությունը հաստատելու և խարդախությունները կանխելու համար: Դա իրականացվում է թվային ստորագրությունների կիրառմամբ, որոնք ստուգում են գործարք ուղարկողի ինքնությունը և հաստատում, որ այն չի կեղծվել:
4. Չհերքում. Կրիպտոգրաֆիան ապահովում է չհրաժարումը բլոկչեյնում՝ ստեղծելով բոլոր գործարքների մշտական, անփոփոխ գրառում: Սա նշանակում է, որ երբ գործարքն ավելացվել է բլոկչեյնին, այն չի կարող հետաձգվել կամ հերքվել՝ ապահովելով ցանցի բոլոր գործողությունների անխափան աուդիտի հետքը:
5. Կոնսենսուս. Կրիպտոգրաֆիան նաև օգտագործվում է բլոկչեյն ցանցերում կոնսենսուսը հեշտացնելու համար: Համաձայնության ալգորիթմների կիրառման միջոցով, ինչպիսիք են Proof of Work (PoW) և Proof of Stake (PoS), ցանցը կարող է համաձայնության գալ, թե որ բլոկները վավեր են և պետք է ավելացվեն շղթային՝ օգնելով ապահովելու ամբողջականությունն ու անվտանգությունը: ցանցը որպես ամբողջություն:
Կրիպտոգրաֆիկ հեշ ֆունկցիաների առավելությունները բլոկչեյնի համար
- Կոմպակտ ներկայացում. Հեշ ֆունկցիաները ստեղծում են ֆիքսված երկարության ելք, որը թույլ է տալիս արդյունավետ պահեստավորում և տվյալների որբերում բլոկչեյնում: Սա կարևոր է, քանի որ այն օգնում է պահպանել բլոկչեյնի չափը կառավարելի և երաշխավորում է, որ այն կարող է մասշտաբավորվել, քանի որ ավելի շատ տվյալներ են ավելացվում ցանցին:
- Անկանխատեսելիություն. Կրիպտոգրաֆիկ հեշ ֆունկցիաները նախագծված են անկանխատեսելի, ինչը նշանակում է, որ ելքային հեշից մուտքային տվյալները որոշելը հաշվողականորեն անիրագործելի է: Սա օգնում է բարձրացնել բլոկչեյնի անվտանգությունը՝ դժվարացնելով հարձակվողների համար կանխատեսել ելքը և շահարկել ցանցում պահվող տվյալները:
- Բլոկների կապում. Հեշ ֆունկցիաները օգտագործվում են բլոկները միմյանց կապելու համար բլոկչեյնում: Յուրաքանչյուր բլոկի հեշը ներառված է հաջորդ բլոկում՝ ստեղծելով բլոկների անվտանգ շղթա, որը չի կարող փոփոխվել առանց հայտնաբերելու:
թերություններ
1. Բարձր արժեքը. Կրիպտոգրաֆիան պահանջում է մասնագիտացված սարքավորումներ և ծրագրային ապահովում, որոնք կարող են թանկ արժենալ:
2. Հասկանալու դժվարություն. Կրիպտոգրաֆիայի ալգորիթմների բարդությունը հասկանալը կարող է դժվար լինել, ինչը մարդկանց համար դժվարացնում է դրանք ճիշտ օգտագործելը կամ առաջացող խնդիրների վերացումը:
3. Մշակման ավելի երկար ժամանակներ. գաղտնագրումը և ապակոդավորումը ժամանակ են պահանջում, ինչը կարող է հանգեցնել բլոկչեյն ցանցում գործարքների ավելի երկար մշակման ժամանակների:
4. Անվտանգության խնդիրներ. Կրիպտոգրաֆիան նույնքան անվտանգ է, որքան օգտագործված ալգորիթմներն ու կիրառվող տեխնիկան, այնպես որ, եթե այս ոլորտներում կան թույլ կողմեր, ապա բլոկչեյնում պահվող տվյալները կարող են խոցելի լինել հաքերների կամ չարամիտ խաղացողների հարձակման համար, ովքեր ցանկանում են օգտագործել դրանք:
5. Ճկունության բացակայություն. երբ գաղտնագրման ալգորիթմը ներդրվի բլոկչեյնում, այն չի կարող հեշտությամբ փոփոխվել կամ թարմացվել՝ առանց ցանցի բոլոր օգտվողներին պահանջելու համապատասխանաբար թարմացնել իրենց ծրագրաշարը, ինչը հաճախ հնարավոր չէ գոյություն ունեցող հավելվածների հետ համատեղելիության խնդիրների պատճառով: կամ այլ տեխնիկական մարտահրավերներ, ինչպիսիք են մատչելի ռեսուրսների բացակայությունը կամ ժամանակի սահմանափակումները:
Ծրագրեր
Կրիպտոգրաֆիան, բացի բլոկչեյնից, օգտագործվում է այլ ոլորտներում: Դրանք ներառում են.
1. Բջջային սարքեր. գաղտնագրությունն օգտագործվում է բջջային սարքերի անվտանգությունն ապահովելու համար՝ կանխելով վնասակար հավելվածներին անձնական տվյալներ մուտք գործելը կամ չարտոնված հաղորդագրություններ կամ զանգեր ուղարկելը:
2. Կառավարության անվտանգություն. կառավարությունները օգտագործում են ծածկագրությունը՝ պաշտպանելու գաղտնի տեղեկատվությունը, այն պաշտպանելով օտարերկրյա կառավարություններից և թշնամական դերակատարներից, ովքեր ցանկանում են մուտք գործել տվյալներ իրենց նպատակների համար:
3. Cloud Computing. Ամպային պրովայդերները օգտագործում են գաղտնագրություն՝ պաշտպանելու հաճախորդների տվյալները, որոնք պահվում են իրենց սերվերներում՝ ապահովելով, որ միայն լիազորված օգտվողները կարող են դիտել կամ փոփոխել պահպանված տեղեկատվությունը, ինչը նրանց օգնում է մշտապես պահպանել անվտանգության բարձր մակարդակ իրենց ցանցերում:
4. Թվային իրավունքների կառավարում (DRM). Կրիպտոգրաֆիան օգտագործվում է DRM-ում՝ պաշտպանելու մտավոր սեփականությունը և կանխելու թվային բովանդակության չարտոնված պատճենումն ու տարածումը, ինչպիսիք են երաժշտությունը, ֆիլմերը և էլեկտրոնային գրքերը:
5. Էլեկտրոնային առևտուր. Կրիպտոգրաֆիան օգտագործվում է էլեկտրոնային առևտրի մեջ՝ առցանց գործարքներն ապահովելու և զգայուն տեղեկությունները պաշտպանելու համար, ինչպիսիք են վարկային քարտի համարները և անձնական տվյալները: Սա օգնում է կանխել խարդախությունը և ապահովել հաճախորդների գաղտնիությունը:
Եզրափակում
Կրիպտոգրաֆիայի և բլոկչեյն տեխնոլոգիաների համադրությունը հիմք է ստեղծում աներևակայելի անվտանգ և արդյունավետ թվային ենթակառուցվածքի համար, որը կփոխի աշխարհը գալիք տարիներին: Քանի որ նոր տեխնոլոգիաները զարգանում են, կրիպտոգրաֆիան կշարունակի մնալ բլոկչեյն ցանցերի կարևոր բաղադրիչ՝ օգնելով ապահովել դրանց անվտանգությունն ու հուսալիությունը: Դա կարող է նաև նոր հնարավորություններ առաջացնել և օգտագործել այնպիսի դեպքեր, որոնք մենք դեռ չենք էլ կարող պատկերացնել: Ներուժն անսահման է։
Աղբյուր՝ https://www.cryptopolitan.com/history-of-cryptography-blockchain-networks/