Što Je Kriptografija?

{h1}

Kriptografija je umjetnost pisanja i rješavanja kodiranih poruka.

Enigma stroj

Polje kriptografije dramatično je evoluiralo od dana Enigma strojeva, zloglasnih generatora šifri koje su Nijemci koristili u Drugom svjetskom ratu.

Od davnina su se ljudi oslanjali na kriptografiju, umjetnost pisanja i rješavanja kodiranih poruka, kako bi čuvali svoje tajne. U petom stoljeću enšifrirane poruke bile su ispisane na koži ili papiru i dostavljene od strane ljudskog glasnika. Danas, šifre pomažu u zaštiti naših digitalnih podataka dok pregledavaju Internet. Sutra će polje možda napraviti još jedan skok; s kvantnim računalima na horizontu, kriptografi dodiruju snagu fizike da proizvedu najsigurnije šifre do sada.

Povijesne metode čuvanja tajne

Riječ "kriptografija" potječe od grčkih riječi "kriptos", što znači skriveni, i "graphein", za pisanje. Umjesto da fizički sakrije poruku od neprijateljskih očiju, kriptografija omogućuje dvjema stranama da komuniciraju vidnim očima, ali na jeziku koji njihov protivnik ne može pročitati.

Da bi šifrirao poruku, pošiljatelj mora manipulirati sadržajem pomoću neke sustavne metode, poznate kao algoritam. Izvorna poruka, nazvana otvorenim tekstom, može se šifrirati tako da se njezina slova slažu u nerazumljivom redoslijedu ili se svako slovo može zamijeniti drugim. Dobivena gipkost poznata je kao šifrirani tekst, prema Crash Course Computer Science.

U grčko doba, spartanska vojska šifrirala je poruke pomoću uređaja zvanog scytale, koji se sastojao od mršave trake kože namotane oko drvenog štapa, prema Centru za kriptološku povijest. Nepoznato, činilo se da pruga nosi niz slučajnih znakova, ali ako je namotana oko štapa određene veličine, slova su se poravnala u riječi. Ova tehnika miješanja slova poznata je kao šifra transpozicije.

Kama sutra spominje alternativni algoritam, poznat kao zamjena, preporučujući ženama da nauče metodu kako bi se evidencija veza bila skrivena, izvijestio je The Atlantic. Za korištenje zamjene pošiljatelj zamijeni svako slovo u poruci za drugo; na primjer, "A" može postati "Z" i tako dalje. Da bi se dešifrirala takva poruka, pošiljatelj i primatelj trebaju se dogovoriti koja će pisma biti zamijenjena, baš kao što su i spartanski vojnici trebali posjedovati kostime iste veličine.

Prvi kriptovaluti

Specifična znanja potrebna za vraćanje šifričnog teksta u otvoreni tekst, poznata kao ključna, moraju se čuvati u tajnosti da bi se osigurala sigurnost poruke. Za pucanje šifre bez ključa potrebno je veliko znanje i vještina.

Zamjenski šifer prošao je kroz prvo tisućljeće A. - sve dok arapski matematičar al-Kindi nije shvatio svoju slabost, prema Simon Singh, autor knjige "Knjiga knjiga" (Random House, 2011). Primjećujući da se određena slova upotrebljavaju češće od ostalih, al-Kindi je mogao poništiti zamjene analizirajući koja su slova najčešća bila šifrirana. Arapski znanstvenici postali su vodeći svjetski kriptoanalitičari, prisilivši kriptografe da prilagode svoje metode.

Kako su kriptografske metode napredovale, kriptoanalitičari su stali i izazivati ​​ih. Među najpoznatijim sukobima u ovoj tekućoj bitci bio je saveznički napor da se razbije njemački stroj Enigma tijekom Drugog svjetskog rata. Enigma je uređaj šifrirao poruke koristeći algoritam zamjene čiji se složeni ključ svakodnevno mijenjao; zauzvrat, kriptanalizator Alan Turing razvio je uređaj zvan "bomba" za praćenje Enigma mijenjajućih postavki, prema američkom Središnjem obavještajnom agenciji.

Pošiljatelj tajne poruke mora smisliti sustavnu metodu manipuliranja kontekstom poruke, koju samo primatelj može dešifrirati. Zbunjena poruka poznata je kao šifrirani tekst.

Pošiljatelj tajne poruke mora smisliti sustavnu metodu manipuliranja kontekstom poruke, koju samo primatelj može dešifrirati. Zbunjena poruka poznata je kao šifrirani tekst.

Kriptografija u doba interneta

U digitalnom dobu, cilj kriptografije ostaje isti: spriječiti da protivnik prekriva informacije koje razmjenjuju dvije strane. Računalski znanstvenici ove dvije stranke često nazivaju "Alice i Bob", izmišljeni entiteti prvi put predstavljeni u članku iz 1978. godine koji opisuju metodu digitalne enkripcije. Alice i Bob neprestano muči neugodan prisluškivač nazvan "Eva".

Sve vrste aplikacija koriste šifriranje za zaštitu naših podataka, uključujući brojeve kreditnih kartica, medicinsku dokumentaciju i kripto valute poput Bitcoina. Blockchain, tehnologija koja stoji iza Bitcoina, povezuje stotine tisuća računala putem distribuirane mreže i koristi kriptografiju za zaštitu identiteta svakog korisnika i održavanje trajnog dnevnika transakcija.

Pojava računalnih mreža dovela je novi problem: ako su Alice i Bob smješteni na suprotnim stranama svijeta, kako dijele tajni ključ, a da ga Eva ne zasiječe? Kriptografija javnog ključa pojavila se kao rješenje, prema Khan Academy. Shema koristi jednosmjerne funkcije - matematiku koju je lako izvesti, ali je teško preokrenuti bez ključnih informacija. Alice i Bob razmjenjuju svoj šifrirani tekst i javni ključ pod Evinim budnim pogledom, ali svaki zadržava privatni ključ za sebe. Primjenom oba privatna ključa na šifrični tekst, par postiže zajedničko rješenje. U međuvremenu, Eva se bori da dešifrira svoje rijetke tragove.

Široko korišteni oblik kriptografije javnog ključa, zvan RSA enkripcija, dotiče se škakljive prirode primarnog faktorizacije - pronalaženja dvaju osnovnih brojeva koji se množe zajedno kako bi dobili konkretno rješenje. Pomnožavanje dvaju glavnih brojeva uopće ne zahtijeva vrijeme, ali čak i najbržim računalima na Zemlji može biti potrebno stotine godina da preokrenu proces. Alice odabire dva broja na kojima će graditi svoj ključ za enkripciju, ostavljajući Eve beskorisni zadatak da te teške kopanje iskopa.

Blockchain, tehnologija koja stoji iza Bitcoina, povezuje stotine tisuća računala putem distribuirane mreže i koristi kriptografiju za zaštitu identiteta i zapisa svakog korisnika.

Blockchain, tehnologija koja stoji iza Bitcoina, povezuje stotine tisuća računala putem distribuirane mreže i koristi kriptografiju za zaštitu identiteta i zapisa svakog korisnika.

Kvantni skok

U potrazi za neraskidivom šifrom današnji kriptografi traže kvantnu fiziku. Kvantna fizika opisuje čudno ponašanje materije na nevjerojatno malim mjerilima. Poput Schrödingerove poznate mačke, subatomske čestice postoje u više stanja istovremeno. Ali kad se otvori kutija, čestice se usitnjavaju u jedno promatrano stanje. U 1970-im i 80-ima, fizičari su počeli upotrebljavati ovo funky svojstvo za šifriranje tajnih poruka, metoda koja je danas poznata kao "kvantna raspodjela ključeva".

Baš kao što se ključevi mogu kodirati u bajtove, tako i sada fizičari kodiraju ključeve u svojstvima čestica, obično fotona. Zloglasni prisluškivač mora izmjeriti čestice kako bi ukrao ključ, ali svaki pokušaj da to promijeni mijenja ponašanje fotona, upozoravajući Alice i Boba na kršenje sigurnosti. Ovaj ugrađeni alarmni sustav čini kvantnu distribuciju ključeva "poprilično sigurnom", izvijestio je Wired.

Kvantni ključevi mogu se razmjenjivati ​​na velikim udaljenostima kroz optička vlakna, ali alternativni put distribucije pobudio je zanimanje fizičara u 1990-ima. Predložen Artur Ekert, ova tehnika omogućuje dva fotona da komuniciraju na velikim daljinama zahvaljujući fenomenu zvanom "kvantno zapletenost".

"[Upleteni] kvantni predmeti imaju to nevjerojatno imanje gdje, ako ih razdvojite, čak i na stotine kilometara, oni se nekako mogu osjetiti," rekao je Ekert, sada profesor iz Oxforda i direktor Centra za kvantne tehnologije na Nacionalnom sveučilištu Singapura Zapletene čestice ponašaju se kao jedna cjelina, omogućujući Alice i Bobu da sastave zajednički ključ vršeći mjerenja na svakom kraju. Ako prisluškivač pokušava presresti ključ, čestice reagiraju i mjerenja se mijenjaju.

Kvantna kriptografija više je nego apstraktni pojam; 2004. godine, istraživači su prebacili 3.000 eura na bankovni račun pomoću zapletenih fotona, izvijestio je Popular Science. U 2017. godini, istraživači su snimili dva zapletena fotona na Zemlju sa satelita Micius, održavajući njihovu vezu na rekordnih 747 milja (1,203 kilometra), prema New Scientist. Mnoge su tvrtke sada zaključene u utrci za razvijanjem kvantne kriptografije za komercijalne aplikacije, s nekim uspjehom do sada.

Da bi osigurali budućnost cyber-sigurnosti, oni će se možda boriti protiv sata.

"Ako postoji kvantno računalo, postojeći kriptografski sustavi, uključujući i one koji podupiru kripto valute, više neće biti sigurni", rekao je Ekert za WordsSideKick.com. "Ne znamo točno kada će biti izgrađene - bolje je da počnemo raditi nešto sada."

Dodatna sredstva:

  • Igrajte se sa simuliranim enigma strojem.
  • Saznajte više o cyber sigurnosti sa Crash Course-om.
  • Otkrijte neobičnost "čudovišnih brojeva" u ovom TED razgovoru.


Video Dodatak: STA JE VREME.




Istraživanje


Elon Musk: Regulirajte Ai Prije Nego Što Roboti Počnu 'Ubijati Ljude'
Elon Musk: Regulirajte Ai Prije Nego Što Roboti Počnu 'Ubijati Ljude'

Nova Tehnika Mogla Bi Napraviti Dijamante Od 300 Karata
Nova Tehnika Mogla Bi Napraviti Dijamante Od 300 Karata

Znanost Vijesti


Ugađanje Rođendanske Svijeće Mnogo Je Veće Nego Što Mislite
Ugađanje Rođendanske Svijeće Mnogo Je Veće Nego Što Mislite

Sretne Mame Čine Za Sretnu Djecu
Sretne Mame Čine Za Sretnu Djecu

Krivica Na Radnom Mjestu Je Zarazna I Štetna
Krivica Na Radnom Mjestu Je Zarazna I Štetna

Što Je Čarobnjaštvo? 6 Zablude O Wiccanima
Što Je Čarobnjaštvo? 6 Zablude O Wiccanima

Nojevi Krila Objasniti Misteriju Dinosaura Bez Leta
Nojevi Krila Objasniti Misteriju Dinosaura Bez Leta


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com