Криптография
Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός «скрытый» + γράφω «пишу») — наука о методах, которые позволяют обеспечить:
- конфиденциальность (невозможность прочтения информации посторонним);
- целостность данных (невозможность незаметного изменения информации);
- аутентификацию (проверку подлинности авторства или иных свойств объекта);
- шифрование (кодировку данных).
История криптографии
Тексты начали шифровать уже в третьем тысячелетии до нашей эры. И в Римской империи, и в Средневековье важные сообщения и военные приказы зашифровывались. Например, Юлий Цезарь для своих сообщений использовал очень простую форму криптографии, известную как «шифр сдвига». Каждая буква в его тексте была заменена на третью следующую в алфавите. Таким образом, вместо A он писал D. Получатель должен был знать код шифра, чтобы прочитать нужные слова.
Во время Второй мировой войны для шифрования сообщений уже использовались специальные устройства — криптография стала сложнее. Военным порой требовалось несколько лет, чтобы разгадать ключи и читать сообщения других стран.
Сегодня криптография способна намного надёжнее гарантировать безопасность информации, а шифры, которые когда-то использовал Цезарь, современная техника способна разгадать за пару секунд.
Симметричное и асимметричное шифрование
В современной криптографии различают симметричное и асимметричное шифрование.
Симметричное шифрование заключается в том, что обе стороны-участники обмена данными имеют абсолютно одинаковые ключи для шифрования и расшифровки данных. При симметричном шифровании отправители и получатели используют одинаковый ключ — как в шифрованных письмах Цезаря. Для этого ключ должен быть известен обеим сторонам, соответственно, одна передаёт его другой в незашифрованном виде.
Асимметричное шифрование предполагает использовать в паре два разных ключа — открытый и секретный (закрытый). В данном способе ключи работают в паре: если данные шифруются открытым ключом, то расшифровать их можно только соответствующим секретным ключом, а также наоборот — если данные шифруются секретным ключом, то расшифровать их можно только соответствующим открытым ключом. Использовать открытый ключ из одной пары и секретный из другой невозможно, так как каждая пара асимметричных ключей связана математическими зависимостями.
Криптография знает много различных методов шифрования данных. Многие из них основаны на сложных математических структурах, таких как эллиптические кривые, кольца и конечные тела.
Криптография в блокчейнах
Криптография играет важную роль в блокчейнах и используется для обеспечения безопасности и конфиденциальности данных. Вот несколько основных способов, которыми криптография применяется в блокчейнах:
- Хэширование. Хэширование является одной из основных криптографических функций, используемых в блокчейнах. Хэш-функции преобразуют данные любого размера в фиксированный набор символов (хэш), который является уникальным для каждого набора входных данных. В блокчейнах хэши используются для интегритета данных и обеспечения целостности блоков. Каждый блок в цепочке содержит хэш предыдущего блока, что позволяет обнаруживать любые изменения в предыдущих данных.
- Цифровые подписи. Цифровые подписи используются для аутентификации и подтверждения авторства в блокчейнах. Они обеспечивают уверенность в том, что определённое сообщение или транзакция были созданы конкретным участником сети. Цифровая подпись создается с использованием закрытого ключа, привязанного к определённому участнику, и может быть проверена с использованием соответствующего открытого ключа. Это позволяет обеспечить неподделываемость и целостность данных в блокчейне.
- Шифрование. Шифрование используется в блокчейнах для обеспечения конфиденциальности данных. С помощью симметричного или асимметричного шифрования информация может быть закодирована таким образом, что только получатель с правильным ключом сможет расшифровать ее. Это особенно важно для защиты конфиденциальных данных, таких как личная информация или коммерческие транзакции.
- Криптографические хеш-функции. Криптографические хеш-функции используются для создания адресов кошельков в блокчейнах и генерации случайных чисел для алгоритмов консенсуса. Они обеспечивают уникальность и непредсказуемость, что важно для безопасности и предотвращения атак.
- Ключевое управление. Криптография также используется для управления ключами в блокчейнах. Ключи шифрования, цифровой подписи и доступа к кошелькам хранятся в зашифрованной форме, а доступ к ним контролируется участниками сети. Криптографические протоколы и алгоритмы обеспечивают безопасность хранения и использования ключей.
В целом, криптография в блокчейнах играет решающую роль в обеспечении безопасности, целостности и конфиденциальности данных. Она обеспечивает доверие и неподдельность транзакций, а также защищает участников сети от взлома и мошенничества.
Криптографический ключ
Криптографический ключ — это секретная информация, используемая в криптографических алгоритмах для шифрования и дешифрования данных или для создания и проверки цифровых подписей. Он является основным строительным блоком для обеспечения безопасности и конфиденциальности информации.
Криптографические ключи могут быть как симметричными, так и асимметричными.
Криптографические ключи должны быть достаточно длинными и случайными, чтобы обеспечить защиту от взлома методами перебора. Они могут быть сгенерированы с помощью криптографических алгоритмов и должны храниться в безопасности, чтобы предотвратить несанкционированный доступ.
Важно отметить, что безопасность криптографических систем зависит от сохранности и правильного использования ключей. Утеря или компрометация ключа может привести к нарушению безопасности и конфиденциальности данных.
Криптоанархизм и шифропанки
Криптоанархизм — философия, которая призывает к использованию криптографии для защиты приватности и личной свободы.
Термин впервые появился в 1993 году в статье Стивена Леви, в которой он рассказывал о назревающем движении шифропанков и концентрации данных в руках крупных корпораций. Криптоанархисты создают виртуальные сообщества, где каждый участник остаётся анонимным до тех пор, пока сам не пожелает себя раскрыть.
Термин «шифропанк» впервые употребила Джуд Милхон в качестве игры слов в адрес группы криптоанархистов. Шифропанки — неформальная группа людей, интересующихся криптографией и заинтересованных в сохранении анонимности. Первоначально шифропанки общались с помощью сети анонимных ремейлеров, а целью данной группы было достижение анонимности и безопасности посредством активного использования криптографии.