Table of Contents
Esant piktavališkoms trečiosioms šalims, vadinamoms priešininkais, kriptografija užtikrina saugų bendravimą. Šifravimo procesas, naudojant tam tikrą algoritmą ir unikalų raktą, atvirą tekstą paverčia į neįskaitomą kodą.
Blokų grandinės technologiją sudaro dvi skirtingos kriptografinės formulės: asimetrinio rakto algoritmai ir hash funkcijos. Naudojant SHA-256 šifravimo algoritmą, kiekvienas dalyvis gali sukurti vieną unikalią blokų grandinės versiją pagal savo požiūrį. Tai leidžia bet kuriam asmeniui suprasti ir pasiekti vieną visos grandinės atvaizdą, kartu išsaugant jos tikslumą visiems kitiems prie jos prisijungusiems dalyviams.
Satoshi Nakamoto.
Kas yra Satoshi Nakamoto Tikroji Satoshi Nakamoto – revoliucinio pradininko, sukūrusio “Bitcoin” – pagrindinę kriptovaliutą pasaulyje – tapatybė ir toliau lieka neatskleista. Nakamoto buvo pirmasis bitkoinų grandinės kalnakasys ir išleido skaitmeninės valiutos techninį dokumentą.
Neseniai Elonas Muskas paskelbė apie dideles investicijas į bitkoinus, eterį ir dogecoiną. Šią naujieną tikrai pajus visas kriptovaliutų pasaulis, visiškai pakeisdamas į šią sritį investavusių asmenų požiūrį į skaitmeninius finansus
Kriptografija – tai saugių pranešimų siuntimo tyrimas ir taikymas. Naudojant kriptografiją, skaitmeninės valiutos sandoriai gali būti pseudoniminiai, saugūs ir “nepatikimi” be banko ar kito tarpininko.
Pavadinimas “moneta” kilęs iš graikų kalbos žodžio “paslaptis”. Tai labai platus terminas, apimantis daugybę skaitmeninių pinigų formų. Kriptografija, kaip saugių, užšifruotų pranešimų ar duomenų siuntimo tarp dviejų ar daugiau šalių mokslas ir praktika, yra tai, kas yra kriptovaliuta. Kriptografija yra slaptų pranešimų rašymo arba skaitymo procesas.
Kriptografija yra esminis informacijos apsaugos metodas, leidžiantis saugiai siųsti ir gauti informaciją tik numatytam gavėjui. Užšifruodami pranešimus padedame užtikrinti, kad tik tie, kuriems jie skirti skaityti, galėtų pasiekti ir iššifruoti jų turinį. Tada gavėjas iššifruoja pranešimą ir gali peržiūrėti jo turinį.
Kriptografija yra esminė mūsų skaitmeninio gyvenimo dalis – nuo elektroninių laiškų, kuriuos rašome, iki duomenų siuntimo per “Google”. Kai kriptovaliutų sandorius įgalina kriptografiniai procesai, nebereikia trečiųjų šalių organizacijų ar vyriausybės dalyvavimo – be to, visa jūsų finansinė informacija išlieka saugi ir privati! Kiekvienas jūsų atliktas perdavimas automatiškai užšifruojamas ir iššifruojamas be jokių papildomų pastangų; tai suteikia jums ramybę kiekvieną kartą, kai naudojate mokėjimo formą internete.
Kodėl kriptografija tokia svarbi?
Sudėtinga kriptovaliutų matematika lėmė, kad 2009 m. paslaptinga (-os) figūra (-os), žinoma (-os) kaip Satoshi Nakamoto, sukūrė “Bitcoin”. Internete paskelbtame kriptografija pagrįstame dokumente ši revoliucinė valiuta buvo oficialiai paskelbta pasauliui.
Dvigubo išleidimo problema buvo sunkiausias iššūkis Satoshi Nakamoto, nes “Bitcoin” yra ne kas kita, kaip kodo konglomeratas. Kaip užtikrinti, kad kas nors neišleistų kelių savo pinigų versijų? Šiai problemai išspręsti Nakamoto panaudojo viešąjį ir privatųjį raktą; tai šiandien įprastas gerbiamas šifravimo procesas.
Naudojant viešąjį ir privatųjį raktą, kaip matyti iš “Bitcoin” (taip pat “Ethereum” ir kitų kriptovaliutų), nepažįstamiems asmenims suteikiama galimybė atlikti saugius sandorius be “patikimo tarpininko”, pavyzdžiui, banko ar “PayPal”.
Ar žinote, kuo skiriasi viešojo ir privataus rakto šifravimas?
Visi naudotojai turi privatų raktą (iš esmės labai stiprų slaptažodį), iš kurio “Bitcoin” tinklas generuoja susietą viešąjį raktą. Savo viešuoju raktu galite laisvai dalytis su bet kuriuo asmeniu; tiesą sakant, tai viskas, ko reikia, kad kas nors galėtų jums siųsti bitkoinus. Norėdami atrakinti tas paslėptas lėšas, turite turėti privatų raktą.
Bitkoinų populiarumą skatina jų tarpusavio tinklas ir sudėtingi kriptografiniai metodai, kuriais patvirtinamas sandorių autentiškumas.
Naudojant duomenų eilutės operaciją, vadinamą “hashing”, viešasis raktas generuojamas iš privataus rakto. Atvirkštinį šifravimą labai sunku pakeisti, todėl niekas negali pasiekti jūsų privataus rakto, jei žino tik jūsų viešąjį raktą.
Jūsų “Bitcoin” priklauso jums tol, kol turite privatų raktą, nes jūsų viešasis ir privatusis raktai yra susieti.
Tarpininko nebuvimas turi keletą pasekmių. Vienas iš jų yra tas, kad bitkoinų sandoriai yra negrįžtami (nes nėra kredito kortelių bendrovės, į kurią reikėtų kreiptis, jei suklystumėte). Tačiau tai nėra trūkumas, o veikiau privalumas: nuolatiniai sandoriai yra būtini sprendžiant dvigubo išlaidavimo problemą.
Likusi sprendimo dalis yra bitkoinų blokų grandinė, kuri yra didžiulė decentralizuota apskaitos knyga (prisiminkite banko balansą), kurioje užfiksuotas kiekvienas sandoris ir kurią nuolat tikrina ir atnaujina visos tinklo mašinos.
Kriptografijos metodai
Kriptografijoje duomenys tampa saugūs ir patikimi naudojant matematiškai sudėtingus kodavimo ir dekodavimo metodus.
Jis slepia informaciją naudodamas tokius metodus kaip mikrodetalės, žodžių jungimas ar paveikslėlių uždengimas, kad ji atrodytų nematoma šio meno neišmokusiems asmenims. Naudojant kriptografiją, paslėptus pranešimus galima saugiai perduoti nebijant, kad jie bus perimti!
Dabartiniame pasaulyje, kuriame viską valdo kompiuteriai, kriptografija paprastai siejama su paprasto teksto užkodavimu į užšifruotą tekstą (tai vadinama šifravimu), o paskui šio proceso atkūrimu (vadinamuoju iššifravimu). Šį metodą praktikuojantys asmenys vadinami kriptografais.
Toliau pateikiamos keturios pagrindinės šiuolaikinės kriptografijos funkcijos:
- Privatumas. Žinios negali būti suprantamos tiems, kuriems jos nebuvo skirtos.
- Sąžiningumas. Informacija negali būti pakeista ją perduodant ar saugant ir jos negalima nepastebėti.
- Neatšaukiamumas. Informacijos autorius (siuntėjas) negali vėliau paneigti savo ketinimų ją sukurti ar perduoti.
- Autentiškumo nustatymas. Siuntėjas ir gavėjas gali patikrinti vienas kito tapatybę ir informacijos kilmę / gavėją.
Kriptosistemos užtikrina saugią sistemos patirtį, nes atitinka esmines saugumo sąlygas. Kriptosistemos dažnai laikomos tik matematinėmis procedūromis ir kompiuterinėmis programomis, tačiau jos taip pat apima žmogaus elgesio reguliavimą, pavyzdžiui, sudėtingų slaptažodžių nustatymą, nenaudingų sistemų išjungimą ir atsisakymą atskleisti slaptus metodus nepažįstamiems asmenims.
Nuosavybiniai arba patentuoti algoritmai
Kriptosistemos užtikrina svarbų tinklais siunčiamų duomenų apsaugos sluoksnį ir užtikrina, kad ryšys tarp prietaisų būtų saugus. Naudodamos pažangias kriptografines taktikas, tokias kaip šifravimas ir autentiškumo nustatymas, jos veiksmingai apsaugo konfidencialią informaciją nuo piktavališkų subjektų, kurie siekia gauti prieigą prie jos arba padaryti žalos. Be to, kriptosistemos yra esminė priemonė, užtikrinanti perduodamų pranešimų teisėtumą – tikrinama, ar juos gali peržiūrėti tik teisėti naudotojai!
Operacinėms sistemoms (OS) ir tinklinėms kompiuterių sistemoms skirtas sudėtingų šifrų, protokolų ir programinės įrangos rinkinys atlieka daugybę procesų, kuriais užtikrinamas informacijos saugumas. Pagrindą sudaro algoritmai, kuriais šifruojami pranešimai, patvirtinamas jų autentiškumas ir perduodami raktų rinkiniai.
- Viešųjų ir privačiųjų raktų porų generavimas yra labai svarbus saugiam duomenų šifravimui ir iššifravimui.
- Skaitmeninis pranešimų pasirašymas ir autentiškumo patvirtinimas
- keitimasis raktais.
Trys pagrindiniai šifravimo ir duomenų apsaugos metodai.
Blokinis šifras, kitaip vadinamas fiksuoto ilgio šifravimo algoritmu, gali būti naudojamas kūrėjo (siuntėjo) duomenims apsaugoti juos užšifruojant, o gavėjas juos iššifruoja naudodamas išimtinai nustatytą slaptą raktą. Išplėstinis šifravimo standartas (AES šifravimas) yra vienas iš simetrinio rakto kriptografijos pavyzdžių.
Išplėstinis šifravimo standartas (AES šifravimas) yra NIST patvirtintas federalinis informacijos apdorojimo standartas (FIPS 197), skirtas jautriems duomenims apsaugoti. Šį standartą yra patvirtinusi Jungtinių Valstijų vyriausybė ir jis plačiai naudojamas komerciniame sektoriuje.
2003 m. birželio mėn. JAV vyriausybė palaimino AES naudojimą neskelbtiniems duomenims saugoti. Šis visame pasaulyje pripažintas, laisvai prieinamas protokolas įgyvendinamas techninės ir programinės įrangos projektuose. AES šifravimas yra naujasis duomenų šifravimo standartas, pakeitęs DES ir DES3. Kad būtų išvengta “brutalios jėgos” atakų ir kitų saugumo problemų, jame naudojami ilgesni raktai – 128, 192 arba 256 bitų.
Šiame paveikslėlyje lyginamas simetrinis ir asimetrinis šifravimas.
Skirtingai nuo simetrinės kriptografijos, kuriai reikia tik vieno rakto, asimetrinėje kriptografijoje duomenims šifruoti ir dešifruoti naudojami du skirtingi raktai.
Viešojo rakto šifravimo požiūriu siuntėjui reikia sukurti du raktus: privatų raktą, kuris turėtų likti neatskleistas ir žinomas tik savininkui, nebent jis nuspręstų kitaip, ir viešąjį raktą, naudojamą pranešimams šifruoti. Šią porą reikia visada išlaikyti, nes vienas raktas negali veikti be kito.
Štai keletas būdų, kaip galima naudoti viešojo rakto kriptografiją:
- RSA plačiai naudojama internete.
- Elipsinės kreivės skaitmeninio parašo algoritmas (ECDSA), naudojamas bitkoinuose
- Pagal NIST ir FIPS 186-4 saugumo standartus skaitmeninio parašo algoritmas (DSA) yra esminis federalinis informacijos apdorojimo standartas, skirtas skaitmeninio parašo autentiškumo patvirtinimui. “Bitcoin” palaiko DSA kartu su dviem kitais algoritmais.
Diffie-Hellmano raktų mainai
Šifravimo funkcijos yra galingi matematiniai algoritmai, kurie tam tikrą įvestį paverčia fiksuoto dydžio išvestimi. Šiuo procesu kriptografijoje užtikrinamas duomenų vientisumas. SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) yra viena iš plačiausiai naudojamų šiuo metu apyvartoje esančių hash funkcijų.
Kriptografijos klausimai
Nors kriptografija gali apsaugoti ryšius, įsilaužėliai vis dar turi būdų ją apeiti ir įsilaužti į šifravimą valdančius kompiuterius. Dėl prasto įgyvendinimo, pavyzdžiui, numatytųjų raktų naudojimo, jiems tai padaryti dar lengviau. Kita vertus, kriptografinis saugumas sustiprina apsaugą nuo piktavalių, bandančių pasiekti užšifruotus pranešimus ar duomenis.
Laukdama kvantinės kompiuterijos eros, NIST paskelbė kvietimą matematikams ir mokslininkams teikti dokumentus naujiems viešojo rakto kriptografijos standartams kurti. Tai buvo padaryta dėl didėjančio nerimo, susijusio su įspūdingais kvantinių kompiuterių skaičiavimo gebėjimais, kurie gali pakenkti esamiems šifravimo metodams. Nuo 2016 m. NIST, siekdama pasirengti šiam ateities proveržiui, atsidavusiai dirba prie šių naujų kriptografijos modelių.
Lyginant su tradiciniais kompiuteriais, kvantinė kompiuterija remiasi kubitais, kurie vienu metu gali atvaizduoti ir 0, ir 1. Taip galima vienu metu atlikti dvi operacijas. Nors NIST numato, kad per artimiausią dešimtmetį didelio masto kvantinis kompiuteris nebus sukurtas, dabartinė technologija reikalauja standartizuoti visuotinai pripažintus viešojo rakto kriptografijos algoritmus, kurie būtų atsparūs bet kokioms galimoms kvantinio kompiuterio atakoms.
Kodėl kriptografija tokia svarbi?
Kadangi internetas vis dažniau naudojamas verslo ir asmeniniais tikslais, kriptografija tapo neįkainojama priemone, padedančia apsaugoti saugumui svarbius duomenis nuo neteisėtos prieigos prie jų.
Šis metodas, kuriame yra kodo, rakto ir skaičiavimų derinys, skirtas saugiai užrakinti informaciją užšifruotuose failuose, yra kur kas geresnis nei bet kuris kitas, kai kalbama apie konfidencialių įrašų saugumą. Šiuolaikiniame skaitmeniniame pasaulyje šifravimas atlieka itin svarbų vaidmenį saugant konfidencialius duomenis nuo pašalinių akių!
Anksčiau telefonų buvo klausomasi nuolat – valdžios institucijoms nereikėjo orderio, jos galėjo tiesiog klausytis, kieno norėjo. Tačiau dabar dėl kriptografijos šio rūpesčio nebėra, nes bet kokią siunčiamą žinutę gali iššifruoti tik gavėjas, kuriam ji skirta. Tai galioja viskam – nuo asmeninių žinučių iki konfidencialios banko informacijos.