A kriptográfia az információk kódolásának folyamata annak érdekében, hogy megvédje azokat a jogosulatlan hozzáféréstől. Különféle technikákat használ, például titkosítást, kivonatolást, digitális aláírásokat és kulcscsere protokollokat, hogy biztosítsa a biztonságos kommunikációt két fél között. A kriptográfiát több száz éve használják, és folyamatosan fejlődik, hogy lépést tudjon tartani a folyamatosan változó biztonsági környezettel.
Történelem
A kriptográfia évszázadok óta az emberiség történelmének része. Feltételezések szerint az ókori Egyiptomból származik, ahol először használták az írást, hogy megvédjék az üzeneteket attól, hogy rossz kezekbe kerüljenek. A az egyiptomiak által használt hieroglifák a kriptográfia egyik legkorábbi formájának tartják.
Kr.e. 400-ban a spártai harcosok titkosítót használtak a bizalmas üzenetek kommunikálására a háború idején. Ez a módszer magában foglalta az üzenet minden betűjének helyettesítését az ábécé egy másik betűjével; például az „A” helyett „D” és így tovább.
A középkorban a titkosítást széles körben alkalmazták a katonai stratégák és diplomaták, hogy titokban tartsák terveiket. A 16. században Johannes Trithemius kifejlesztett egy többalfabetikus titkosítást, amelyet az üzenetek titkosítására használtak egészen addig, amíg Charles Babbage fel nem törte 1854-ben.
Azóta a kriptográfia folyamatosan fejlődik, és a technológia fejlődésével egyre összetettebbé válik. Ma már a kiberbiztonság szerves része, és fontos szerepet játszik az adatok biztonságának megőrzésében. Az érzékeny adatok, például hitelkártyaszámok, jelszavak és pénzügyi nyilvántartások védelmére szolgál. A kriptográfiát a digitális aláírásokban is használják, amelyek segítségével hitelesítik egy személy személyazonosságát, mielőtt hozzáférnének bizonyos rendszerekhez vagy hálózatokhoz.
A kriptográfia nagy utat tett meg kezdetei óta, és továbbra is fontos részét képezi adataink biztonságának megőrzésében. A technológia gyors fejlődésével a kriptográfia valószínűleg még sok éven át a kiberbiztonság alapvető eleme marad.
Ez szerves része blockchain technológia, mivel ez az elsődleges mechanizmus az adatok biztonságának és integritásának biztosítására. Ez adja az alapot a decentralizált bizalomhoz, amely a blokkláncot forradalmivá teszi. A kriptográfia által létrehozott digitális aláírások a konszenzusos algoritmusok alapját is adják, amelyek segítségével biztosítják, hogy a hálózat összes csomópontja megegyezzen az igazság azonos verziójában.
Szimmetrikus és aszimmetrikus titkosítás a kriptográfiában
A szimmetrikus titkosítás, más néven privát kulcsos titkosítás, egy olyan típusú kriptográfia, amely ugyanazt a kulcsot használja az adatok titkosításához és visszafejtéséhez. Ez az egyik legszélesebb körben használt titkosítási algoritmus a világon, és számos alkalmazásban használják, például biztonságos kommunikációban és digitális aláírásokban.
A szimmetrikus titkosítás során egy kriptográfiai kulcsot két fél oszt meg. A feladó a kulcsot használja az üzenet titkosításához, a fogadó pedig az üzenet visszafejtéséhez. Ez a fajta titkosítás viszonylag könnyen megvalósítható, de megköveteli, hogy mindkét fél hozzáférjen ugyanahhoz a kulcshoz, amit nehéz lehet biztonságosan kezelni.
Másrészt az aszimmetrikus titkosítás vagy a nyilvános kulcsú titkosítás a szimmetrikus titkosítás alternatívája. Az ilyen típusú titkosításban két kulcsot használnak – egy nyilvános kulcsot és egy privát kulcsot. A feladó a címzett nyilvános kulcsát használja az üzenet titkosításához, a címzett pedig a privát kulcsát használja az üzenet visszafejtéséhez. Ez sokkal biztonságosabbá teszi, mint a szimmetrikus titkosítás, mivel a privát kulcsot soha nem osztják meg senkivel.
Hogyan használja a blokklánc technológia a kriptográfiát
1. Kriptovaluták: A blokklánc technológia kriptográfiát használ a digitális valuta tokenek cseréjének biztosítására és nyomon követésére. A kriptográfiai kulcsok biztonságos módot biztosítanak a tranzakciók digitális aláírására, lehetővé téve azok biztonságos továbbítását a blokklánc hálózaton keresztül, miközben megakadályozzák a dupla költekezést vagy az adatok jogosulatlan manipulálását.
2. NFT-k: A nem helyettesíthető tokenek (NFT-k) egyedi digitális eszközök, amelyek titkosítást használnak a tulajdonjog bizonyítására és a hitelesség biztosítására. Minden token kriptográfiailag van aláírva egy elliptikus görbe aláírási algoritmus segítségével, ami szinte lehetetlenné teszi, hogy valaki más azonos tokent hamisítson és sajátjaként állítsa be.
3. Metaverzum: A metaverzumban a kriptográfiát a személyazonosság ellenőrzésére, a virtuális földtulajdonok létrehozására, a felhasználók közötti biztonságos eszközátvitel lehetővé tételére, valamint a játékokon vagy más virtuális környezeteken belüli szellemi tulajdonjogok védelmére használják. A felhasználói identitások titkosítási technikákkal, például nyilvános kulcsú infrastruktúrával (PKI) történő ellenőrzésével a felhasználók biztonságosan kommunikálhatnak egymással anélkül, hogy félnének a platformon végbemenő csalásoktól vagy rosszindulatú tevékenységektől.
4 Defi: A decentralizált finanszírozást (DeFi) olyan intelligens szerződések hajtják, amelyek fejlett kriptográfiai algoritmusokat használnak az összetett pénzügyi funkciók, például a láncok közötti kereskedések vagy a likviditási pool-kezelési protokollok biztonságos végrehajtása érdekében decentralizált hálózatokon.
A kriptográfia funkciói a blokklánc világában
1. Titoktartás: A kriptográfiát a blokkláncban használják a tranzakciók titkosságának biztosítására a továbbított adatok titkosításával. Ez megakadályozza az érzékeny információkhoz való jogosulatlan hozzáférést, és véd a lehallgatás ellen.
2. Integritás: A kriptográfiai algoritmusokat a blokkláncon tárolt adatok integritásának biztosítására használják. Ez megakadályozza az adatok manipulálását, és biztosítja, hogy miután egy blokkot hozzáadtak a lánchoz, az abban lévő információk nem módosíthatók.
3. Hitelesítés: A kriptográfiát a blokkláncban használják a felhasználók hitelesítésére és a csalások megelőzésére. Ezt digitális aláírások használatával érik el, amelyek ellenőrzik a tranzakció feladójának kilétét, és megerősítik, hogy a tranzakciót nem manipulálták.
4. Letagadhatatlanság: A kriptográfia biztosítja a letagadhatatlanságot a blokkláncban azáltal, hogy állandó, megváltoztathatatlan nyilvántartást hoz létre az összes tranzakcióról. Ez azt jelenti, hogy miután egy tranzakciót hozzáadtak a blokklánchoz, azt nem lehet visszafordítani vagy megtagadni, így hamisításbiztos ellenőrzési nyomvonalat biztosít a hálózat összes tevékenységéhez.
5. Konszenzus: A kriptográfiát a konszenzus elősegítésére is használják blokklánc-hálózatokban. A konszenzusos algoritmusok, mint például a Proof of Work (PoW) és a Proof of Stake (PoS) használatával a hálózat megállapodásra juthat arról, hogy mely blokkok érvényesek, és melyeket kell hozzáadni a lánchoz, ezzel is biztosítva a hálózat integritását és biztonságát. a hálózat egészét.
A kriptográfiai hash funkciók előnyei a blokklánc számára
- Kompakt ábrázolás: A hash-függvények rögzített hosszúságú kimenetet generálnak, amely lehetővé teszi az adatok hatékony tárolását és visszakeresését a blokkláncban. Ez azért fontos, mert segít kezelni a blokklánc méretét, és biztosítja, hogy méretezhető legyen, amint több adat kerül a hálózatba.
- Kiszámíthatatlanság: A kriptográfiai hash függvényeket úgy tervezték meg, hogy kiszámíthatatlanok legyenek, ami azt jelenti, hogy számításilag lehetetlen meghatározni a bemeneti adatokat a kimeneti hashből. Ez segít növelni a blokklánc biztonságát, mivel megnehezíti a támadók számára a kimenet előrejelzését és a hálózatban tárolt adatok manipulálását.
- Blokkok összekapcsolása: A hash függvények blokkok összekapcsolására szolgálnak egy blokkláncban. Az egyes blokkok hash-je bekerül a következő blokkba, biztonságos blokkláncot hozva létre, amelyet nem lehet megváltoztatni anélkül, hogy észlelnék.
hátrányai
1. Magas költség: A kriptográfia speciális hardvert és szoftvert igényel, amelyek beszerzése költséges lehet.
2. Megértési nehézségek: A kriptográfiai algoritmusok összetettségének megértése nehéz lehet, ami megnehezíti az emberek számára, hogy helyesen használják őket, és nehezítsék meg a felmerülő problémákat.
3. Hosszabb feldolgozási idő: A titkosítás és a visszafejtés időbe telik, ami hosszabb feldolgozási időt eredményezhet a blokklánc-hálózaton végzett tranzakcióknál.
4. Biztonsági problémák: A kriptográfia csak annyira biztonságos, mint a használt algoritmusok és az alkalmazott technikák, ezért ha ezeken a területeken hiányosságok vannak, akkor a blokkláncon tárolt adatok sebezhetőek lehetnek a hackerek vagy az azokat kihasználni kívánó rosszindulatú szereplők támadásaival szemben.
5. Rugalmasság hiánya: Miután egy titkosítási algoritmust implementáltak egy blokkláncon, nem lehet könnyen megváltoztatni vagy frissíteni anélkül, hogy a hálózat minden felhasználójának ne kellene frissítenie a szoftverét – ami gyakran nem lehetséges a meglévő alkalmazásokkal való kompatibilitási problémák miatt. vagy egyéb technikai kihívások, például a rendelkezésre álló erőforrások hiánya vagy az időkorlátok.
Alkalmazási területek
A kriptográfiát a blokkláncon kívül más területeken is használják. Ezek tartalmazzák:
1. Mobileszközök: A kriptográfiát a mobileszközök biztonságának elősegítésére használják, megakadályozva, hogy a rosszindulatú alkalmazások hozzáférjenek a személyes adatokhoz, illetve jogosulatlan üzeneteket vagy hívásokat küldjenek.
2. Kormányzati biztonság: A kormányok kriptográfiát használnak a minősített információk védelmének elősegítésére, védve azokat a külföldi kormányoktól és az ellenséges szereplőktől, akik saját céljaikra kívánnak hozzáférni az adatokhoz.
3. Cloud Computing: A felhőszolgáltatók kriptográfiát használnak a szervereiken tárolt ügyféladatok védelme érdekében, biztosítva, hogy csak a jogosult felhasználók tekinthessék meg vagy módosítsák a tárolt információkat – ezzel segítve őket hálózataikon mindenkor magas szintű biztonság fenntartásában.
4. Digitális jogkezelés (DRM): A DRM-ben a kriptográfiát a szellemi tulajdon védelmére, valamint a digitális tartalmak, például zenék, filmek és e-könyvek jogosulatlan másolásának és terjesztésének megakadályozására használják.
5. E-kereskedelem: A kriptográfiát az e-kereskedelemben az online tranzakciók biztosítására és az érzékeny információk, például a hitelkártyaszámok és a személyes adatok védelmére használják. Ez segít megelőzni a csalásokat és biztosítja az ügyfelek magánéletét.
Következtetés
A kriptográfia és a blokklánc technológia kombinációja egy hihetetlenül biztonságos és hatékony digitális infrastruktúra alapját adja, amely az elkövetkező években megváltoztatja a világot. Az új technológiák kifejlesztésével a kriptográfia továbbra is a blokklánc-hálózatok kulcsfontosságú eleme lesz, segítve biztonságukat és megbízhatóságukat. Olyan új lehetőségeket és használati eseteket is felvethet, amelyeket még csak el sem tudunk képzelni. A potenciál határtalan.
Forrás: https://www.cryptopolitan.com/history-of-cryptography-blockchain-networks/