Kas Yra Kriptografija?

{h1}

Kriptografija yra užkoduotų pranešimų rašymo ir sprendimo menas.

Enigmos mašina

Kriptografijos laukas smarkiai pasikeitė nuo „Enigma“ mašinų, liūdnai pagarsėjusių šifravimo generatorių, kuriuos vokiečiai naudojo II pasauliniame pasaulyje, laikų.

Norėdami išsaugoti savo paslaptis, nuo senų senovės žmonės rėmėsi kriptografija, užkoduotų pranešimų rašymo ir sprendimo menu. V amžiuje užšifruoti pranešimai buvo užrašomi ant odos ar popieriaus ir buvo perduodami žmogaus pasiuntinio. Šiandien šifrai padeda apsaugoti mūsų skaitmeninius duomenis, nes jie kaupiami internete. Rytoj laukas gali padaryti dar vieną šuolį; Kai horizonte yra kvantiniai kompiuteriai, kriptografai naudojasi fizikos jėgomis, kad sukurtų iki šiol saugiausius šifrus.

Istoriniai paslapčių saugojimo metodai

Žodis „kriptografija“ kildinamas iš graikų žodžių „kriptos“, reiškiančio paslėptą, ir „grafeno“, rašyti. Užuot fiziškai paslėpęs pranešimą nuo priešo akių, kriptografija leidžia dviem šalims bendrauti aiškiai, bet ta kalba, kurios jų priešininkas nemoka skaityti.

Norėdami užšifruoti pranešimą, siuntėjas turi manipuliuoti turiniu, naudodamas sisteminį metodą, žinomą kaip algoritmas. Originalus pranešimas, vadinamas paprastuoju tekstu, gali būti sukramtytas, kad jo raidės išdėstytos nesuprantama tvarka, arba kiekviena raidė gali būti pakeista kita. Anot „Crash Course Computer Computer Science“, toks gašlumas yra žinomas kaip šifruotas tekstas.

Graikų laikais Spartos kariškiai šifravo žinutes naudodamiesi prietaisu, vadinamu scytale, kurį sudarė liesos odos juostelės, suvyniotos aplink medinį štabą, praneša Kriptografijos istorijos centras. Neišvystyta juosta atrodė su atsitiktinių simbolių eilute, tačiau, jei apvyniota aplink tam tikro dydžio personalą, raidės sulygiuojamos žodžiais. Ši raidžių keitimo technika yra žinoma kaip perkėlimo šifras.

„Kama Sutra“ mini alternatyvų algoritmą, vadinamą pakaitalais, rekomenduojantį moterims išmokti metodą, kaip saugoti savo ryšių duomenis paslėptus, pranešė „The Atlantic“. Norėdami naudoti pakaitalą, siuntėjas kiekvieną laiško raidę keičia viena kita; pavyzdžiui, „A“ gali tapti „Z“ ir pan. Norėdami iššifruoti tokią žinutę, siuntėjas ir gavėjas turi susitarti, kurios laiškai bus keičiami, lygiai taip pat, kaip Spartos kariams reikėjo turėti tokio paties dydžio šikatą.

Pirmieji kriptovaliutai

Tam, kad žinutė būtų saugi, šifruotą tekstą į paprastą tekstą, vadinamą raktu, reikia pakeisti specialiomis žiniomis. Norėdami nulaužti šifrą be jo rakto, reikia daug žinių ir įgūdžių.

Pakeitimo šifras buvo neišardytas per pirmąjį tūkstantmetį A. D. - kol arabų matematikas al-Kindi suvokė savo silpnybę, teigia Simonas Singhas, „The Code Book“ (Random House, 2011) autorius. Atkreipdamas dėmesį į tai, kad kai kurios raidės yra naudojamos dažniau nei kitos, „al-Kindi“ sugebėjo pakeisti pakeitimus, analizuodamas, kurios raidės dažniausiai susiformuoja šifruose. Arabų mokslininkai tapo žymiausiais pasaulyje kriptovaliutomis, priversdami kriptografus pritaikyti savo metodus.

Tobulėjant kriptografijos metodams, kriptovaliutų kūrėjai pradėjo kovoti su jais. Tarp garsiausių šio tęstinio mūšio žlugimų buvo sąjungininkų pastangos Antrojo pasaulinio karo metu sugadinti vokiečių „Enigma“ mašiną. „Enigma“ mašina užšifravo pranešimus naudodama pakeitimo algoritmą, kurio sudėtingas raktas keitėsi kasdien; savo ruožtu, pasak JAV centrinės žvalgybos agentūros, kriptovaliutų agentas Alanas Turingas sukūrė prietaisą, vadinamą „bomba“, kad galėtų sekti pasikeitusias „Enigma“ nuostatas.

Slapto pranešimo siuntėjas turi sugalvoti sistemingą manipuliavimo pranešimo kontekstu metodą, kurį iššifruoti gali tik gavėjas. Sumišęs pranešimas žinomas kaip šifruotas tekstas.

Slapto pranešimo siuntėjas turi sugalvoti sistemingą manipuliavimo pranešimo kontekstu metodą, kurį iššifruoti gali tik gavėjas. Sumišęs pranešimas žinomas kaip šifruotas tekstas.

Kriptografija interneto amžiuje

Skaitmeninėje eroje kriptografijos tikslas išlieka tas pats: neleisti priešininkui perduoti informacijos, kuria keičiasi dvi šalys. Kompiuterių mokslininkai abi šalis vadina „Alisa ir Boba“ - išgalvoti subjektai, pirmą kartą pristatyti 1978 m. Straipsnyje, kuriame aprašomas skaitmeninio šifravimo metodas. Alisą ir Bobą nuolat vargina įkyrus klausytojas, vardu „Ieva“.

Visų rūšių programose naudojamas šifravimas, kad mūsų duomenys būtų saugūs, įskaitant kreditinių kortelių numerius, medicininius įrašus ir kriptovaliutas, tokias kaip „Bitcoin“. „Blockchain“, „Bitcoin“ technologija, jungia šimtus tūkstančių kompiuterių per paskirstomąjį tinklą ir naudoja kriptografiją, kad apsaugotų kiekvieno vartotojo tapatybę ir palaikytų nuolatinį jų operacijų žurnalą.

Kompiuterių tinklų atsiradimas iškėlė naują problemą: jei Alisa ir Bobas yra priešingose ​​Žemės rutulio pusėse, kaip jie pasidalins slaptu raktu, Ieva jo neužkabindami? Anot „Khan Academy“, viešojo rakto kriptografija pasirodė kaip sprendimas. Schema pasinaudoja vienpusėmis funkcijomis - matematika, kurią lengva atlikti, bet kurią sunku pakeisti be pagrindinės informacijos. Alisa ir Bobas keičiasi šifruotu tekstu ir viešuoju raktu atidžiai stebėdami Ievą, tačiau kiekvienas saugo asmeninį raktą sau. Taikydami šifruotę abu asmeninius raktus, pora pasiekia bendrą sprendimą. Tuo tarpu Ieva stengiasi iššifruoti jų negausius įkalčius.

Plačiai naudojama viešojo rakto kriptografijos forma, vadinama RSA šifravimu, pradeda keblią pirminės faktorizacijos prigimtį - surandant du pirminius skaičius, kurie dauginasi kartu, kad gautumėte konkretų sprendimą. Padauginti du pirminius skaičius nereikia daug laiko, tačiau net ir greičiausiems kompiuteriams Žemėje gali prireikti šimtų metų, kad procesas būtų pakeistas. Alisa pasirenka du skaičius, kuriais remiasi sudarydama savo šifravimo raktą, paliekant Ievai beprasmišką užduotį - sunkiai iškasti tuos skaitmenis.

„Blockchain“, „Bitcoin“ technologija, jungia šimtus tūkstančių kompiuterių per paskirstytą tinklą ir naudoja kriptografiją, kad apsaugotų kiekvieno vartotojo tapatybę ir įrašus.

„Blockchain“, „Bitcoin“ technologija, jungia šimtus tūkstančių kompiuterių per paskirstytą tinklą ir naudoja kriptografiją, kad apsaugotų kiekvieno vartotojo tapatybę ir įrašus.

Atlikdamas kvantinį šuolį

Ieškodami nesulaužomo šifro, šiandien kriptografai siekia kvantinės fizikos. Kvantinė fizika apibūdina keistą materijos elgesį neįtikėtinai mažomis skalėmis. Kaip ir garsioji Schrödingerio katė, subatominės dalelės egzistuoja daugelyje valstybių vienu metu. Tačiau atidarius dėžutę dalelės užsiblokuoja į vieną stebimą būseną. Aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose fizikai pradėjo naudoti šią funky savybę slaptų pranešimų šifravimui - metodas, dabar žinomas kaip „kvantinių raktų paskirstymas“.

Kaip raktai gali būti užkoduoti baitais, taip ir dabar fizikai koduoja dalelių, dažniausiai fotonų, savybes. Apgaulingas sargybinis turi išmatuoti daleles, kad pavogtų raktą, tačiau bet koks bandymas tai padaryti keičia fotonų elgesį, įspėjant Alisą ir Bobą apie saugumo pažeidimą. Ši įmontuota aliarmo sistema daro kvantinių raktų paskirstymą „patikimai saugų“, pranešė „Wired“.

Kvantiniai raktai gali būti keičiami dideliais atstumais per optinius pluoštus, tačiau alternatyvus paskirstymo būdas paskatino fizikų susidomėjimą 1990 m. Artūro Ekerto pasiūlyta metodika leidžia dviem fotonams susisiekti dideliais atstumais dėl reiškinio, vadinamo „kvantiniu susipainiojimu“.

„[Susipainioję] kvantiniai objektai turi šią nuostabią savybę, kai, atskyrę juos net per šimtus mylių, jie gali jausti vienas kitą“, - sakė Ekertas, dabar Oksfordo profesorius ir Nacionalinio universiteto Kvantinių technologijų centro direktorius. iš Singapūro. Susipainiojusios dalelės elgiasi kaip vienas vienetas, todėl Alisai ir Bobui yra galimybė sukurti bendrą raktą, matuojant iš abiejų galų. Klausytojas bando perimti raktą, dalelės sureaguoja ir matavimai pasikeičia.

Kvantinė kriptografija yra daugiau nei abstrakti sąvoka; 2004 m. tyrėjai pervedė 3000 eurų į banko sąskaitą įstrigę fotonai, pranešė „Popular Science“. 2017 m. Tyrėjai iš palydovo „Micius“ nušovė du įstrigusius fotonus į Žemę, išlaikydami jų ryšį per rekordinį 747 mylių (1 203 kilometrų) atstumą, praneša „New Scientist“. Daugybė kompanijų dabar sėkmingai varžosi dėl komercinės paskirties kvantinės kriptografijos plėtojimo.

Norėdami užtikrinti kibernetinio saugumo ateitį, jie taip pat gali varžytis prieš laikrodį.

„Jei yra kvantinis kompiuteris, esamos kriptografijos sistemos, įskaitant tas, kurios remiasi kriptovaliutomis, nebebus saugios“, - Ekertas pasakojo „WordsSideKick.com“. "Mes tiksliai nežinome, kada tiksliai jie bus pastatyti - mums jau geriau buvo pradėti ką nors daryti."

Papildomi resursai:

  • Žaisk su modeliuojamu mįslių aparatu.
  • Sužinokite daugiau apie kibernetinį saugumą naudojant „Crash Course“.
  • Šiame TED pokalbyje atraskite „pabaisų pirminių skaičių“ keistumą.


Vaizdo Papildas: Vainius Kuolys - kriptovaliutos kasimas debesyje.




Tyrimas


Kas Yra „Slopestyle“?
Kas Yra „Slopestyle“?

Smasher „Amped-Up“ Ieškos Naujų Dalelių, Tamsių Medžiagų
Smasher „Amped-Up“ Ieškos Naujų Dalelių, Tamsių Medžiagų

Mokslas Naujienos


Ar Vedę Žmonės Yra Laimingesni Nei Vieniši?
Ar Vedę Žmonės Yra Laimingesni Nei Vieniši?

Žemės Drebėjimai Ir Cunamiai: Kaip Jie Veikia
Žemės Drebėjimai Ir Cunamiai: Kaip Jie Veikia

Vorai Vyrai, Kurie Gauna Tik 1 Ar 2 Kadrus, Teikia Pirmenybę Mergelėms
Vorai Vyrai, Kurie Gauna Tik 1 Ar 2 Kadrus, Teikia Pirmenybę Mergelėms

Sumatrano Drambliai Link Išnykimo
Sumatrano Drambliai Link Išnykimo

Šių Nuostabių Vaizdų Juodosios Skylės Plazmos Purkštukai Šviečia Kaip Kosminiai Švyturiai
Šių Nuostabių Vaizdų Juodosios Skylės Plazmos Purkštukai Šviečia Kaip Kosminiai Švyturiai


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com