FFI:密码故事:从对称加密到比特币的简史_ASH

如果没有公钥密码学,加密货币就会失败。公钥密码学证明了所有权,并执行了隐私权。不过,虽然与个人电脑革命同时出现在20世纪70年代中期,它最近才得以实现。

16世纪的法国密码机人们利用密码学的艺术和科学对信息进行编码,于是除了目标受众之外,没有人能够阅读这些信息。只有正确的接收者才能解码该信息,这样可以保护通信者之间的隐私。密钥用于加密和解密信息。在非对称密码学中,加密信息的密钥与解密信息的密钥不同。而在对称加密学中,解密信息的密钥与用于加密的密钥相同。这就产生了密钥交换的问题:发送者不仅需要发送信息,还要找到安全的方式来发送密钥。如果有坏人同时拦截了密钥和信息,隐私就会被侵犯。Whitfield-Diffie密钥交换方案在密码学的发展历史中,语言学、语言和拼图技巧长期处于统治地位。但从20世纪中叶开始,数学一直占主导地位。20世纪70年代,斯坦福大学的WhitfieldDiffie、MartinHellman和RalphMerkle发现了解决密钥交换问题的数学方案。在解决方案中,他们使用了模块化算法和单向函数。模块化算法处理余数并合并一组数字,这些数字在达到某个点之后会开始循环。也就是说,7模3等于1,因为7除以3之后的余数是1。模块化算法循环最常见的例子是12小时制时钟。如果现在是早上8点,6个小时之后不会是14点,而是下午2点。要点就是,模块化算法的表现并不直观,而且会产生意想不到的结果。在数学领域,单向函数很容易执行,但也会强烈抵制逆向工程。以餐馆里的一碗汤为例,厨师很容易按照食谱来制作,也可能即兴添加手边的一些食材。你可能有能力找到这种味道和这些香料,但如果没有配方和主厨使用的准确配料,你就很难复制出那碗汤。根据Whitfield-Diffie算法,通信者共享密钥的部分公开信息,但保留隐私信息,从而防止窃听者复制该密钥。该团队于1976年6月在全国计算机会议上公开发表了他们的解决方案。进入非对称加密时代Whitfield-Diffie解决了密钥交换问题,但仍然使用对称加密。在得知Whitfield-Diffie解决方案后,麻省理工学院计算机科学实验室的RonRivest、AdiShamir和LeonardAdelman开始基于这些数学概念,寻找非对称加密的解决方案。1977年4月,他们成功找到了RSA算法。使用非对称加密技术时,你可以发布一个公钥。人们可以使用公钥来加密信息,但是只有你能解密,因为私钥在你手上。简而言之,公钥只是将两个私钥相乘所产生的数字。如果使用的数字足够大,那么其他人找到这两个数字就需要大量计算和时间。面向公众的加密技术

1923年的电动密码机专利申请在当时,使用RSA加密技术面临着计算机资源的挑战。加密技术只属于强大而富有的群体——军队、政府、大型公司等。PaulZimmerman设想,任何人可以通过使用个人电脑进行加密。1991年6月,他创建了优良保密协议并免费向公众发布。Zimmerman通过使用混合算法,解决了非对称加密技术消耗大量资源并且计算缓慢的问题。人们使用对称密钥对信息本身加密,然后利用非对称加密技术处理密钥,将密钥与信息一起安全地发送出去。HalFinney和数字货币

秘密内容解码器环PhilZimmerman为PGP聘用的第一位员工是HalFinney。当自称中本聪的不知名人士在2008年露面并提出所谓的比特币,HalFinney是第一个表示感兴趣的人。在20世纪90年代,很多人尝试利用非对称加密技术创建私人电子货币,但是都没有成功。DavidChaum创建了DigiCash,但要求所有交易都由中心化的公司进行验证。1998年,Chaum的公司破产,DigiCash也随之破产。1997年,英国研究人员AdamBack利用工作量证明机制创建了HashCash。HashCash最后也没能成功,因为一个币只能使用一次。用户每次需要购买东西时都需要制造新的币。HalFinney创建了第一个可重复使用工作量系统证明系统,可以解决HashCash的问题。他试图用所谓的CRASH方式运行数字货币项目。比特币时代HalFinney是继中本聪之后第一个运行比特币节点的人,并且是网络上第一笔比特币交易的接收人。HalFinney曾经鼓励中本聪:“想象一下,比特币是成功的,并将成为全球使用的支付系统。那么货币总价值应该等于世界所有财富的总价值......即使比特币很难取得这种程度的成功,他们真的是一亿对一的价值吗?这确实是值得思考的东西。”之后,HalFinney患了致命疾病肌萎缩性脊髓侧索硬化症。他在2013年3月19日向社区发布的告别信中提到:“几天后,比特币运行得非常稳定,所以我就让它自己运行。那时候,难度还只有1,你可以通过CPU挖到区块,甚至不需要GPU。我在接下来的几天里挖了一些区块。但是因为它让我的电脑很烫,而且风扇的噪音令人困扰,于是我关闭了……后来再听说比特币是在2010年末,我惊讶地发现比特币不仅仍在发展,实际上具备了货币价值。我打开之前的钱包,欣慰地发现比特币仍然还在。随着比特币价格攀升,我将比特币转入离线钱包,希望它们对我的继承人有点价值。”一点思考从Whitfield-Diffie到比特币,密码学的历史在不断进步。数学提供了基础。现代数学解开了20世纪中叶前所未闻的可能性。数学研究仍在继续,当量子计算变得普遍时,将出现新的数学可能性。除了数学之外,去中心化推动了现代密码学的发展。每个人都应该享有隐私权。Rivest、Shamir和Adelman创建公钥密码系统时,只有强大和集中的组织才能立即受益。而PhilZimmerman的PGP协议将市场扩大到任何想在个人电脑上使用加密技术的人。有了比特币,使用加密货币的人都可以享受公钥密码系统带来的隐私权。更多阅读实际上,许多消息来源提供了有关密码学历史和加密货币出现的深度信息:一本关于密码学史的热门书籍是西蒙·辛格的《码书:从古埃及到量子密码学的保密科学》。纳撒尼尔·波普尔在《数字黄金:比特币和试图重塑货币体系的边缘人与百万富翁们的内幕故事》的前面章节中讲述了加密货币的早期历史。

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