التشفير

مبتدئ

التطور والتقدم في تكنولوجيا الحوسبة جعل إمكانية الوصول إلى البيانات أكثر سهولة من أي وقت مضى، ورغم أن هذا يحمل الكثير من المزايا الهائلة، فإن له بعض السلبيات كذلك، حيث تتعرض البيانات الإلكترونية إلى العديد من التهديدات، والتي تتضمن السرقة أو تلف البيانات. ويعد التشفير أحد الحلول التي جعلت من الممكن حماية المعلومات من بعض المخاطر المرتبطة بتخزين البيانات وتوزيعها. لكن هذا لا يعني أن علم تشفير البيانات جديد، حتى قبل العصر الرقمي كان الأشخاص يحجبون الرسائل لمنع الآخرين غير المعنيين من قراءتها. غير أن ازدياد استخدام أجهزة الكمبيوتر نقل علم التشفير إلى مستوى جديد.


ما هو علم التشفير؟

التشفير ببساطة هو علم إخفاء المعلومات، التشفير الحديث، تحديدًا، يستخدم النظريات الرياضية وعلم الحوسبة لتشفير البيانات وإلغاء تشفيرها لضمان سلامة وصحة المعلومات.

في العملية الأساسية لتشفير النصوص، يمر النص العادي (البيانات التي يمكن لأي شخص فهمها بوضوح) بعملية تشفير تحوّله إلى نص مُشفر (لا يمكن قراءته). وبهذا، يضمن المرء أن المعلومات التي يقوم بإرسالها لن ينجح في قراءتها سوى الشخص الذي يمتلك مفتاح إلغاء التشفير.

ومن خلال استخدام أساليب إلغاء تشفير محددة، يمكن لأي شخص إرسال البيانات الحساسة حتى عبر الشبكات غير الآمنة. ويعتمد مستوى التشفير على درجة الحماية التي تتطلبها البيانات. على سبيل المثال، مستوى الأمان المستخدم لحماية الملفات الشخصية العادية (مثل جهات الاتصال) ليس نفسه المُستخدَم على شبكات العملات الرقمية.

وفهم آلية عمل التشفير مهم لفهم أهميته داخل أنظمة العملات الرقمية، حيث تستخدم معظم أنظمة سلاسل البلوكشين، مثل الخاصة بالبيتكوين، مجموعة محددة من أساليب التشفير التي تتيح لها العمل كأنظمة لامركزية وسجل مالي عام يمكن من خلاله إجراء المعاملات الرقمية بطريقة آمنة.


آلية عمل التشفير

يتكون علم التشفير الحديث من عدة مجالات للدراسة، لكن أكثرها ارتباطًا بهذا السياق تلك الخاصة بالتشفير المتماثل والتشفير غير المتماثل ودوال التجزئة والتوقيع الرقمي.
يستخدم بروتوكول البيتكوين الإثباتات المُشفرة من أجل تأمين الشبكة وضمان صحة كافة المعاملات. وتضمن التوقيعات الرقمية أن كل مستخدم يمكنه إنفاق الأموال من محفظته الخاصة فقط وأن هذه الأموال لا يمكن إنفاقها أكثر من مرة. على سبيل المثال، إذا أرسلت "أليس" 2 بيتكوين إلى "بوب"، فهذا يعني أنها أجرت معاملة هي في الأساس رسالة تؤكد إضافة 2 بيتكوين إلى محفظة "بوب"، وفي الوقت نفسه خصم هذه العملات من محفظة "أليس"، غير أنها لن تتمكن من القيام بهذا إلا بعد تقديم توقيع رقمي. 
ثمة عنصر آخر مهم في بروتوكول البيتكوين وهو وظيفة Hashcash والتي تحدد آلية إجماع دليل العمل وعملية التعدين (المسؤولة عن تأمين الشبكة، وتدقيق المعاملات، وإنشاء عملات جديدة). تستخدم وظيفة Hashcash إحدى وظائف التشفير يُطلق عليها فهرس تجزئة 256 (SHA-256).

علم التشفير جزء أساسي من تكنولوجيا سلاسل البلوكشين، ومن ثمّ عنصر شديد الأهمية لجميع العملات الرقمية. وقد أتاحت الإثباتات المُشفرة المُستخدمة في الشبكات الموزعة إنشاء أنظمة اقتصادية شفافة لا تستوجب الثقة، وهو ما أدى إلى ظهور عملة البيتكوين وغيرها من العملات الرقمية اللامركزية.