مفهوم و نقش (کریپتوگرافی) رمزنگاری در بلاکچین

به طور کلی، رمزگذاری یک روش اساسی و آسان برای محافظت از داده های الکترونیکی ذخیره شده، پردازش شده و ارسال شده است. از آنجایی که کلمه “Crypto” در یونانی به معنای “راز” است، فناوری کریپتوگرافی یا رمزنگاری ، ناشناس بودن در بلاک چین را تضمین می کند و امنیت تراکنش و توانایی عملکرد خارج از قدرت مرکزی را بیمه می کند.

ارزهای رمزنگاری شده (رمزارزها) به دو دلیل اصلی به رمزنگاری نیاز دارند:

• تراکنش های امن
• تأیید نقل و انتقالات

اما چگونه!؟

چگونه رمزنگاری و بلاکچین برای تضمین امنیت، ناشناس بودن و توانایی انجام تراکنش بدون کمک شخص ثالث (نهاد واسط) با هم کار می کنند؟

برای درک این فرایند باید با جنبه های کلیدی رمزنگاری و بلاکچین بیشتر آشنا شویم، اما قبل از آن بهتر است که مفهوم رمزنگاری را کمی شفاف تر بیان کنیم.

رمزنگاری چیست؟

رمزنگاری روشی است برای ارسال و ذخیره داده ها به روشی خاص و رازآلود، به طوری که فقط کسانی که مجوز و اطلاعات لازم برای رمزگشایی داده ها را در اختیار دارند، بتوانند آنها را بخوانند و پردازش کنند. به بیان دیگر؛ یک فرستنده از کلیدهایی برای رمزگذاری متن ساده به متن رمز شده، استفاده می کند و گیرنده از کلیدهایی برای رمزگشایی متن رمز به متن ساده استفاده می کند.

رمزنگاری به هنر نوشتن و حل کدها نیز معروف است. اعتقاد بر این است که اولین تلاش برای رمزگذاری، جایگزینی حروف در پادشاهی مصر در حدود 2000 سال قبل از میلاد مسیح بود، و شاید هدف پشت آن پنهان کردن پیام نبود، بلکه تغییر شکل آن برای رسیدن به ظاهری باوقار و شاه پسند بود. اما در روزگار فعلی رمزنگاری با هدف غیرقابل خواندن کردن پیام ها برای خوانندگان غیرمجاز مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین کاربردهای دیگر آن در امضای دیجیتال، تأیید برای محافظت از حریم خصوصی داده ها، و ارتباطات محرمانه مانند ایمیل ها و تراکنش های کارت اعتباری بسیار مرسوم است.

ارز مبتنی بر رمزنگاری به عنوان یک دارایی دیجیتال رمزگذاری شده تعریف می شود که می تواند به عنوان یک رسانه آنلاین مبادله نیز استفاده شود.

در سال 2008، شخص/گروهی با نام ساتوشی ناکاموتو، وایت پیپری را در لیست پستی رمزنگاری در Metzdowd.com منتشر کرد که راه حلی را برای جلوگیری از هزینه های مضاعف و از بین بردن خطرات اعتماد به شخص ثالث پیشنهاد می کرد. در سال 2009 این راه حل در مکانیزم رمزنگاری بلاکچین بیتکوین به طور عمومی به جهان معرفی شد.

مهم ترین ویژگی رمزنگاری، کلید رمزگذاری است. کلید رمزگذاری یک رشته تصادفی از بیت ها را شامل می شود که در ترکیب با یک الگوریتم “Cipher” برای تبدیل متن ساده به متن رمزی یا بالعکس استفاده می شود.  در مجموع بلاکچین از دو نوع کلید رمزگذاری استفاده می کند:

• کلید نامتقارن
• تابع هش

در ادامه با هرکدام از آنها بیشتر آشنا خواهیم شد.

کلید نامتقارن

این نوع روش رمزگذاری از یک جفت کلید مرتبط ریاضی، کلید عمومی و خصوصی استفاده می کند.

به عنوان مثال، کلید عمومی، مانند آدرس کیف پول بیت کوین، می تواند آزادانه با هر کسی به اشتراک گذاشته شود، و هیچ خطری وجود ندارد که من آدرس کیف پول خود را برای دریافت پرداخت به مشتری ایمیل کنم.

کلیدهای خصوصی مانند نام کاربری و رمز عبور مکانیسم اثبات مالکیت ارز دیجیتال هستند، به گونه ای که هرکسی که به این کلید دسترسی داشته باشد، می تواند به تمام دارایی موجود در آن دسترسی داشته باشد و آنها را پردازش کرده یا به آدرسی دیگر منتقل کند، در نتیجه از نقطه نظر امنیتی بهتر است تا به هیچ وجه کلیدهای خصوصی خود را با افراد دیگر به اشتراک نگذاریم.

عملکرد هش

به طور خلاصه، تابع Hash تابعی است که یک مقدار ورودی با طول دلخواه را به مقدار عددی دیگری با طول ثابت تبدیل می کند.

هر متن ساده را می توان از طریق یک الگوریتم هش به یک رشته متن منحصر به فرد تبدیل کرد. به عنوان مثال، می توانید از SHA-1 (الگوریتم هشینگ ایمن 1) برای تبدیل کلمه LOVE به s4552g7c9ccs014 استفاده کنید.

باهم ببینیم: بررسی پروژه Hashmask

همه تراکنش های روی یک بلاک چین باید اعتبارسنجی شده و غیرقابل تغییر باشند تا از تراکنش های جعلی و داستان های مرتبط با Double-Spending جلوگیری شود.

در بلاکچین بیتکوین، تراکنش ها ابتدا به عنوان یک ورودی در نظر گرفته می شوند و سپس از طریق الگوریتم هش SHA-256 (الگوریتم هش ایمن 256) اجرا و پردازش می شوند، در نهایت یک خروجی با طول ثابت ارائه می شود که اطلاعات مرتبط با تراکنش را در خود پنهان کرده است. برای رسیدن به هشی که در بالا گفته شد، نیاز به حل یک مسئله پیچیده ریاضی با استفاده از داده های موجود در هدر بلاک داریم که این فرایند توسط ماینر انجام می پذیرد.

بیشتر بخوانیم: الگوریتم های استخراج – پرکاربردترین سازماندهی های ذهن بلاکچین

ماینر برای حل مساله پیش روی خود به اطلاعات زیر نیاز دارد:

1. Version number
2. Timestamp
3. Hash used in the previous block
4. Hash of Merkle root
5. Nonce

اجماع

رمزنگاری (Cryptography) یک اصل کلیدی برای تضمین امنیت در فناوری بلاکچین است، زیرا ویژگی های آن امکان ثبت تراکنش ها در شبکه بلاک چین را فراهم می کند و بلاک ها با استفاده از داده های رمزگذاری شده به طور امن به بلاک های دیگر پیوند می خورند. به گونه ای که دیگر قابل تغییر و دستکاری نباشند. در نتیجه کاربران می توانند بوسیله کلیدهای عمومی و خصوصی خود و با خیالی راحت به مبادلات ارزهای رمزنگاری شده بپردازند.