Криптография — это наука о шифровании информации. Первые криптографические процессы использовались уже около 2000 г. до н.э. Современная криптография преследует 5 целей: подлинность, анонимность, ответственность, конфиденциальность и целостность. В случае биткоина и других криптовалют особое значение имеет так называемая криптография с открытым ключом.
Биткоин — это первая в мире так называемая «криптовалюта», потому что это первая валюта, которая защищена криптографическими методами и работает только благодаря криптографии.
Определение термина «криптография»
Криптография (от греческого: , krypts, «скрытый» и , grphein, «писать») — это применение математических процессов для разработки методов и алгоритмов, защищающих безопасность информации.
Соответственно, криптография — это наука о шифровании информации, которая образует одну из двух подобластей криптологии наряду с криптоанализом, наукой о расшифровке секретных сообщений.
Приведем простой пример: вы в отпуске и пишете открытку родным, друзьям или знакомым. Однако вы, вероятно, никогда не станете записывать конфиденциальную информацию на открытке, осознавая, что любой, кто занимается ее отправкой или транспортировкой, может прочитать информацию.
Чтобы посторонние не смогли прочитать открытку, вы можете, например, положить открытку в конверт и запечатать его. Все, что нужно сделать получателю, это вынуть открытку из запечатанного конверта и начать читать.
Процедура аналогична сегодняшним более современным способам распространения информации.
С помощью так называемых методов шифрования сообщения могут быть зашифрованы и изначально сделаны нечитаемыми, подобно конверту. Получатель знает подходящий метод расшифровки сообщения и может снова сделать сообщение доступным для чтения.
Задачи и цели криптографии
Всегда существует потребность в конфиденциальном общении. Со временем люди придумали очень разные и все более изощренные методы шифрования.
К сожалению, в 21 веке, в эпоху интернета, компьютерных вирусов и «цифровых подписей», никто не может быть на 100% уверен, что сообщение содержит то, что заявлено, или что отправитель является тем, за кого себя выдает. Процедуры, которые гарантируют это, называются процедурами аутентификации.
Здесь необходимо проводить различие между подлинностью участника и подлинностью сообщения.
Первое обеспечивается, когда участник может без всяких сомнений подтвердить свою личность, тогда как подлинность сообщения существует только тогда, когда получатель может убедить себя в происхождении сообщения и без всяких сомнений распознать в нем изменения.
Наиболее важными и известными примерами аутентификации участников, как называется процесс, является ввод PIN-кода в мобильных телефонах и банкоматах. Правильная комбинация убеждает устройство в подлинности владельца.
Подобно рукописным документам, подлинность которых подтверждается подписью, ведут себя так называемые цифровые подписи, которые удостоверяют подлинность цифрового сообщения и тем самым гарантируют подлинность сообщения. Помимо проверки подлинности, современная криптография ставит перед собой еще одну цель.
Еще одной целью защиты в сфере информационной безопасности является целостность.
Данные должны быть завершены в течение определенного периода времени и не могут быть изменены незаметно. В техническом приложении целостность можно проверить, например, с помощью контрольной суммы, которая также передается и показывает, были ли изменены данные.
Последняя из целей современной криптографии — достижение конфиденциальности. Отправитель изменяет свое сообщение таким образом, что оно кажется абсолютно нелогичным для третьих лиц. Только получатель может расшифровать исходный текст, используя секретную дополнительную информацию, так называемый «ключ».
Однако помимо этих новых методов, которые приносят с собой современные технологии, в центре внимания криптографии по-прежнему должна быть простая секретность информации.
История криптографии
В современную эпоху, когда технологии доминируют в нашей жизни, криптография играет незаменимую роль. Истоки искусства создания секретных сообщений восходят к ранней древности.
В то время, около 2000 г. до н.э., древнеегипетские писцы использовали необычные иероглифы для кодирования религиозных текстов. Основной причиной шифровки было табу на произношение различных божеств, а поскольку это касалось и письменности, то побуждало писцов к использованию других иероглифов.
Однако на поздних этапах древности были разработаны более сложные методы шифрования сообщений.
В конце 19 века, а точнее в 1883 году, голландский лингвист и криптолог Огюст Керкгоффс (1835-1903) представил свой принцип шифрования (принцип известен также как максима Керкгоффса). Всего он выдвинул шесть требований к методу шифрования.
Его шесть сформулированных принципов заключаются в следующем:
К сожалению, в то время не существовало системы шифрования, отвечающей этим требованиям. Однако для сегодняшней современной криптографии принципы Керкгоффса важны. Они используются во многих так называемых методах с открытым ключом, потому что в настоящее время обычно труднее сохранить алгоритм в секрете, чем ключ. Кроме того, история доказала, что методы, которые их разработчики держали в секрете, в основном были относительно слабыми и ненадежными.
В начале 20 века и с началом двух мировых войн радиосвязь также приобретала все большее значение. В результате к методам шифрования также предъявлялись новые требования, и были разработаны первые шифровальные машины.
В последующие годы различные компании разработали шифровальные машины, две из которых стали особенно известными: шифровальная система «ЭНИГМА», разработанная немецким инженером-электриком Артуром Шербиусом (1878 - 1929) и «Ключевое устройство 41» (более известное как «Гитлермюле»), использовавшееся немцами во время Второй мировой войны.
Наше время
Даже сегодня шифрование по-прежнему выполняется машинами, компьютерами. Поскольку компьютеры особенно хорошо умеют просто пробовать различные способы решения проблемы, сегодня необходимо найти более сложные способы шифрования сообщений. Если бы ваш биткоин-баланс был зашифрован только древним методом, не потребовалось бы мошенника с современным компьютером, чтобы украсть у деньги.
В целом методы шифрования можно разделить на две группы: симметричную и асимметричную. Последнее часто называют «криптографией с открытым ключом» и оно используется, среди прочего, в сети биткоина.
Методы симметричного шифрования используют один и тот же ключ как для шифрования, так и для расшифровки сообщения. Безопасность этой системы полностью основана на секретности ключа («принцип Керкгоффса»).
В отличие от симметричных методов, в асимметричных методах шифрования используются два разных ключа. Открытый («открытый ключ») используется для шифрования сообщения, а закрытый (секретный) ключ («закрытый ключ») используется для расшифровки сообщения.
Эту асимметричную систему можно сравнить с помещением письма в почтовый ящик. Удаление сообщения эквивалентно его шифрованию открытым ключом получателя. Это единственный человек, который может открыть почтовый ящик и прочитать сообщение с помощью своего закрытого ключа.
На примере биткоина или в мире криптовалют в целом вы часто будете сталкиваться с двумя терминами: открытый и закрытый ключ. Кто-то может отправить деньги на публичный адрес (публичный ключ) и распоряжаться ими могут только те, у кого есть соответствующий закрытый ключ (приватный ключ). По этой причине вы всегда должны убедиться, что вы действительно единственный человек, который знает закрытый ключ, связанный с вашими криптовалютами!
Перспективы
Область криптографии сегодня вездесуща и стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, даже если многие пользователи не знают об этом. Поскольку безопасность зашифрованных систем становится все более важной, идет постоянный поиск новых, еще лучших методов. Наконец, криптоанализ также становится все более совершенным и быстрым.
Однако компьютеры, используемые для шифрования, также постоянно совершенствуются, и многие ученые в настоящее время сосредоточены на разработке квантового компьютера. Он якобы способен за доли секунды опробовать все возможные комбинации и случаи, с помощью которых все системы, зашифрованные неквантово-безопасными алгоритмами, могут быть взломаны с использованием грубой силы.
Однако следует сказать, что этой экстремальной производительности суперкомпьютера также противостоит то, что известно как квантовая криптография. Это решение основано на принципе неопределенности Гейзенберга, который гласит, что каждое измерение в квантово-механической системе вызывает в ней возмущение. Если теперь можно сгенерировать поток данных, который немедленно отображает все возможные измерения, то есть каждую попытку прослушивания, или если он самоуничтожается или становится нечитаемым, прослушивание практически невозможно. К сожалению, абсолютно защищенная от прослушивания и навсегда невзламываемая система шифрования, вероятно, останется лишь утопией математиков и криптографов.
Биткоин — это первая в мире так называемая «криптовалюта», потому что это первая валюта, которая защищена криптографическими методами и работает только благодаря криптографии.
Определение термина «криптография»
Криптография (от греческого: , krypts, «скрытый» и , grphein, «писать») — это применение математических процессов для разработки методов и алгоритмов, защищающих безопасность информации.
Соответственно, криптография — это наука о шифровании информации, которая образует одну из двух подобластей криптологии наряду с криптоанализом, наукой о расшифровке секретных сообщений.
Приведем простой пример: вы в отпуске и пишете открытку родным, друзьям или знакомым. Однако вы, вероятно, никогда не станете записывать конфиденциальную информацию на открытке, осознавая, что любой, кто занимается ее отправкой или транспортировкой, может прочитать информацию.
Чтобы посторонние не смогли прочитать открытку, вы можете, например, положить открытку в конверт и запечатать его. Все, что нужно сделать получателю, это вынуть открытку из запечатанного конверта и начать читать.
Процедура аналогична сегодняшним более современным способам распространения информации.
С помощью так называемых методов шифрования сообщения могут быть зашифрованы и изначально сделаны нечитаемыми, подобно конверту. Получатель знает подходящий метод расшифровки сообщения и может снова сделать сообщение доступным для чтения.
Задачи и цели криптографии
Всегда существует потребность в конфиденциальном общении. Со временем люди придумали очень разные и все более изощренные методы шифрования.
К сожалению, в 21 веке, в эпоху интернета, компьютерных вирусов и «цифровых подписей», никто не может быть на 100% уверен, что сообщение содержит то, что заявлено, или что отправитель является тем, за кого себя выдает. Процедуры, которые гарантируют это, называются процедурами аутентификации.
Здесь необходимо проводить различие между подлинностью участника и подлинностью сообщения.
Первое обеспечивается, когда участник может без всяких сомнений подтвердить свою личность, тогда как подлинность сообщения существует только тогда, когда получатель может убедить себя в происхождении сообщения и без всяких сомнений распознать в нем изменения.
Наиболее важными и известными примерами аутентификации участников, как называется процесс, является ввод PIN-кода в мобильных телефонах и банкоматах. Правильная комбинация убеждает устройство в подлинности владельца.
Подобно рукописным документам, подлинность которых подтверждается подписью, ведут себя так называемые цифровые подписи, которые удостоверяют подлинность цифрового сообщения и тем самым гарантируют подлинность сообщения. Помимо проверки подлинности, современная криптография ставит перед собой еще одну цель.
Еще одной целью защиты в сфере информационной безопасности является целостность.
Данные должны быть завершены в течение определенного периода времени и не могут быть изменены незаметно. В техническом приложении целостность можно проверить, например, с помощью контрольной суммы, которая также передается и показывает, были ли изменены данные.
Последняя из целей современной криптографии — достижение конфиденциальности. Отправитель изменяет свое сообщение таким образом, что оно кажется абсолютно нелогичным для третьих лиц. Только получатель может расшифровать исходный текст, используя секретную дополнительную информацию, так называемый «ключ».
Однако помимо этих новых методов, которые приносят с собой современные технологии, в центре внимания криптографии по-прежнему должна быть простая секретность информации.
История криптографии
В современную эпоху, когда технологии доминируют в нашей жизни, криптография играет незаменимую роль. Истоки искусства создания секретных сообщений восходят к ранней древности.
В то время, около 2000 г. до н.э., древнеегипетские писцы использовали необычные иероглифы для кодирования религиозных текстов. Основной причиной шифровки было табу на произношение различных божеств, а поскольку это касалось и письменности, то побуждало писцов к использованию других иероглифов.
Однако на поздних этапах древности были разработаны более сложные методы шифрования сообщений.
В конце 19 века, а точнее в 1883 году, голландский лингвист и криптолог Огюст Керкгоффс (1835-1903) представил свой принцип шифрования (принцип известен также как максима Керкгоффса). Всего он выдвинул шесть требований к методу шифрования.
Его шесть сформулированных принципов заключаются в следующем:
- Система должна быть если не теоретически нерушимой, то по крайней мере практически нерушимой.
- Безопасность должна основываться исключительно на ключе, а не на секретности одной или нескольких частей процесса.
- Ключ должен легко запоминаться без пометок и легко меняться.
- Криптограммы должны передаваться по телеграмме (или сегодня: в цифровом формате).
- Аппарат или документ должны быть портативными и управляться одним человеком.
- Процедура должна быть простой, не требующей специальных знаний или умственных усилий.
К сожалению, в то время не существовало системы шифрования, отвечающей этим требованиям. Однако для сегодняшней современной криптографии принципы Керкгоффса важны. Они используются во многих так называемых методах с открытым ключом, потому что в настоящее время обычно труднее сохранить алгоритм в секрете, чем ключ. Кроме того, история доказала, что методы, которые их разработчики держали в секрете, в основном были относительно слабыми и ненадежными.
В начале 20 века и с началом двух мировых войн радиосвязь также приобретала все большее значение. В результате к методам шифрования также предъявлялись новые требования, и были разработаны первые шифровальные машины.
В последующие годы различные компании разработали шифровальные машины, две из которых стали особенно известными: шифровальная система «ЭНИГМА», разработанная немецким инженером-электриком Артуром Шербиусом (1878 - 1929) и «Ключевое устройство 41» (более известное как «Гитлермюле»), использовавшееся немцами во время Второй мировой войны.
Наше время
Даже сегодня шифрование по-прежнему выполняется машинами, компьютерами. Поскольку компьютеры особенно хорошо умеют просто пробовать различные способы решения проблемы, сегодня необходимо найти более сложные способы шифрования сообщений. Если бы ваш биткоин-баланс был зашифрован только древним методом, не потребовалось бы мошенника с современным компьютером, чтобы украсть у деньги.
В целом методы шифрования можно разделить на две группы: симметричную и асимметричную. Последнее часто называют «криптографией с открытым ключом» и оно используется, среди прочего, в сети биткоина.
Методы симметричного шифрования используют один и тот же ключ как для шифрования, так и для расшифровки сообщения. Безопасность этой системы полностью основана на секретности ключа («принцип Керкгоффса»).
В отличие от симметричных методов, в асимметричных методах шифрования используются два разных ключа. Открытый («открытый ключ») используется для шифрования сообщения, а закрытый (секретный) ключ («закрытый ключ») используется для расшифровки сообщения.
Эту асимметричную систему можно сравнить с помещением письма в почтовый ящик. Удаление сообщения эквивалентно его шифрованию открытым ключом получателя. Это единственный человек, который может открыть почтовый ящик и прочитать сообщение с помощью своего закрытого ключа.
На примере биткоина или в мире криптовалют в целом вы часто будете сталкиваться с двумя терминами: открытый и закрытый ключ. Кто-то может отправить деньги на публичный адрес (публичный ключ) и распоряжаться ими могут только те, у кого есть соответствующий закрытый ключ (приватный ключ). По этой причине вы всегда должны убедиться, что вы действительно единственный человек, который знает закрытый ключ, связанный с вашими криптовалютами!
Перспективы
Область криптографии сегодня вездесуща и стала неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, даже если многие пользователи не знают об этом. Поскольку безопасность зашифрованных систем становится все более важной, идет постоянный поиск новых, еще лучших методов. Наконец, криптоанализ также становится все более совершенным и быстрым.
Однако компьютеры, используемые для шифрования, также постоянно совершенствуются, и многие ученые в настоящее время сосредоточены на разработке квантового компьютера. Он якобы способен за доли секунды опробовать все возможные комбинации и случаи, с помощью которых все системы, зашифрованные неквантово-безопасными алгоритмами, могут быть взломаны с использованием грубой силы.
Однако следует сказать, что этой экстремальной производительности суперкомпьютера также противостоит то, что известно как квантовая криптография. Это решение основано на принципе неопределенности Гейзенберга, который гласит, что каждое измерение в квантово-механической системе вызывает в ней возмущение. Если теперь можно сгенерировать поток данных, который немедленно отображает все возможные измерения, то есть каждую попытку прослушивания, или если он самоуничтожается или становится нечитаемым, прослушивание практически невозможно. К сожалению, абсолютно защищенная от прослушивания и навсегда невзламываемая система шифрования, вероятно, останется лишь утопией математиков и криптографов.
