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从暗码学汗青谈起,比特币为何是解锁代价互联网的要害?

该网络被称为 Arpanet ,降生于暗斗岑岭期,旨在抵制核进攻。有趣的是,Arpanet 网络具有较强的容错本领,让网络通信变得极难节制。正如互联网先驱约翰·吉尔摩(John Gilmore)所言,「Arpanet 将审查制度视为一种粉碎,因此会绕过它。」 3 尽量 Arpanet 具有抗逆性,可是这个网络有一个缺点:它是未加密的。在 1973 年,一群高中生乐成入侵了军事级网络 4。

在暗码学和去中心化网络的基本上,我们已经找到了应对数字经济缺陷的办理方案。

译者注:作者在上面两段中好像举了不起当的例子,因为在这个例子中,并没有突出公钥的可分享性和私钥的保密性之间的区别:凯撒仍然需要主动分享私钥;而 「公钥暗码学」,实质上也就是 「非对称暗码学」,其焦点观念正在于:因为公钥可分享,所以纵然需要通报密钥,也不会增加本身的密文被破解的风险。

比特币就是最终解锁代价互联网的要害。

编码信息的艺术,又称暗码学,是掩护信息的要领。暗码学主要办理的问题是:在向 Bob 发送要害信息时,Alice 如何确保 Eve (Alice 不想让其知晓的第三方)无法解读?在互联网呈现之前,汗青上已经呈现过很多巧妙的信息编码和发送方法,之后又被逐一破解。暗码学也是一股敦促技能成长的强大力大举量:计较机科学之父阿兰·图灵(Alan Turing)就在二战期间破解了纳粹暗码。

如今,央行正在研究比特币的漫衍式账本技能来建设数字法币。国际钱币基金组织(IMF)暗示,数字钱币对付那些无法开设传统银行账户的数十亿人口来说尤为有用 9。央行数字钱币或将提高人们比拟特币的认识。

1.https://plus.maths.org/content/exploring-enigma

那么,互联网计较机是如安在无需主动分享私钥的环境下实现安详通信的呢?传输层安详协议(TLS)操作非对称加密技能办理了这一问题:任何人可以通过你的公钥与你通信,可是你的私钥无需分享给其他任何人。

公钥暗码学是无法通过频率阐明破解的,因为单个字母可以同时代表多个字母(F 可以同时映射 H 和 E )。然而,纵然是颠末改造之后的凯撒暗码,如今的计较机也可以垂手可得地破解。制止计较机暴力破解所有大概组合的独一要领是,利用一个很是长的私钥,譬喻,256 位长的密钥(想象一下,一个由 1 和 0 构成的长达 256 位的私钥的安详性)。可是,假如凯撒的私钥自己被破解了,动静就再也不安详了。在需要主动将私钥分享给亲信的环境下,私钥泄漏的风险就会增加。

7.https://globalfindex.worldbank.org/
2.,9171,979768,00.html

通过非对称加密技能,所有知道你公钥的人都可以向你发送加密信息。固然该信息是通过互联网果真发送的,但只能用相应的私钥来破译,反之亦然。非对称加密技能使得公钥暗码学成为了如今开放式互联网安详信息通报的基本 5。传输层安详协议利用了无法暴力破解的 256 位密钥。256 位加密意味着有 2^256 种大概的组合(很是复杂) 6。

在 2008 年金融危机之后,假名中本聪的暗码学家提出了一种名为比特币的去中心化的互联网钱币。差异于现代钱币系统,比特币被设计玉成球可会见的。在全球范畴内,每每可以上网的人都能利用比特币钱包来发送或吸收代价。由于互联网毗连世界,比特币网络也在不绝壮大。比特币是一个去中心化的全球代价转移互联网,而比特币生意业务的有效性则由运行软件的比特币全节点来验证。

接下来举个关于频率阐明的例子。我们可以利用 +3 的凯撒暗码(即把所有的字母都换成字母表上后 3 位的字母)来加密一段话(密文见下图)。假如进攻者拦截到动静并计较字母频率的话,很容易就能破解。在计较加密动静中的字母频率之后,我们发明 H 的频率约为 12% 。参照英语字母频率表,我们可以将 H 倒推回 E ,从而得出字母移位 +3 的结论。

尾注

全球范畴内联网的用户都可以生成账户

早期的网络是由彼此毗连的计较机形成的,旨在抵制核进攻。然而,早期网络的一个缺点是没有颠末加密,因此连高中生都能入侵网络。如今,互联网的用户已经到达了数十亿人,必需通过强大的暗码学东西来掩护日益增长的数字化全球经济。然而,与互联网差异,全球经济是高度碎片化的,被分成了 180 个区域法币系统。比特币就是成立在暗码学和去中心化网络汗青上的互联网原生钱币。比特币是科技史的巅峰。

互联网先驱温特·瑟夫(Vint Cerf)和鲍勃·卡恩(Bob Kahn)是最早开始思考如何将暗码学应用到焦点互联网协议(TCP/IP)以防备网络入侵的人,可是二人都束手无策。温特·瑟夫提出了 「公钥暗码学」 技能。举例来说,凯撒大帝可以利用公钥-私钥暗码学来让他的密文更难破解,即,将代表了陆续串自界说字母移位的私钥汇报他的亲信,而非简朴的 +3 字母移位。

英国的暗码破译专家阿兰·图灵利用另一种被称为 Bombe 的机电设备来破译恩尼格玛暗码机,该设备可以同时实验多个组合。可是,纳粹尚有比恩尼格玛更强大的加密技能:洛仑兹暗码(Lorenz cipher)。为了破译洛仑兹暗码,Bombe 的工程师在图灵的辅佐下开拓了第一台电子计较机 Colossus 。Colossus 利用真空管模仿晶体管来表达根基的计较机语言,即,通过电流来打开(1)或封锁(0)晶体管,以此建设二进制代码。

简朴而言,在恩尼格玛暗码机的键盘上输入的 A 会被加密成灯胆板上的信号 B 。在解码时,颠末转子和反射器中巨大的线路,输入 B 会点亮 A ,反之亦然。二战发作后,纳粹政权又在原基本上增加了一个接线板和更多转子,让线路变得越发巨大。恩尼格玛暗码机的一个缺陷是,每一个被输入的字母都不会点表态同的字母:A 永远不能点亮 A ,Z 永远不能点亮 Z , 等等。这一线索增加了恩尼格玛暗码机被迅速破解的大概性,而恩尼格玛暗码机大概发生的组合多达 150 万亿种 1。

我们再来谈一谈 256 位密钥大概的组合。256 位密钥大概存在的组合比宇宙中存在的原子数量还要多。此刻,假设你要建设一个具备以下特点的银行账户:

上述这些都是比特币的特点。为了参加比特币的全球经济系统,你需要通过计较机从 2^256 个大概的组合中生成唯一无二的小我私家密钥。这就比如从整个宇宙中选择一个属于你的原子;有了这个原子,你就可以将代价转移给宇宙中的另一个原子 8。其他人不行能随机选择一个沟通的原子。这个进程可类比为建设比特币 「银行账户」,可能叫地点。

可以将代价从全球任一国度 / 地域的账户转移到另一国度 / 地域的账户

撰文:Mike Co

据国际清算银行所言,「现行付出系统主要存在两大缺陷:无法为全球绝大大都人口提供金融处事,以及跨境小额付出效率低下。」因此,去中心化网络成长玉成球互联网之后,尽量人们根基实现了言论自由,可是钱币依然受到了基础限制。

原文标题:《科普 | 代价互联网的由来》(Decrypting the Internet of value)
6.https://www.wolframalpha.com/input/?i=2
5.https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/internet-intro/internet-works-intro/v/the-internet-encryption-and-public-keys

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