Κρυπτογράφηση

Οι εξελίξεις στην τεχνολογία των υπολογιστών έχουν κάνει τα δεδομένα πιο προσιτά και παρόλο που αυτό μπορεί να αποτελεί τεράστιο πλεονέκτημα, έχει και ένα μειονέκτημα. Τα διαδικτυακά δεδομένα εκτίθενται σε πολλές απειλές, όπως κλοπή και διαφθορά. Η κρυπτογράφηση (ή κρυπτολογία) είναι μια λύση που επέτρεψε την προστασία των πληροφοριών από ορισμένους από τους κινδύνους που συνδέονται με την αποθήκευση και την κατανομή δεδομένων. Αυτό δεν σημαίνει ότι η έννοια της κρυπτογράφησης δεδομένων είναι καινούργια. Ακόμη και πριν από την ψηφιακή εποχή, οι άνθρωποι συγκάλυπταν τα μηνύματα για να μην τα διαβάζει το ανεπιθύμητο κοινό. Ωστόσο, η αυξημένη χρήση των υπολογιστικών συσκευών έφερε την επιστήμη της κρυπτογράφησης σε ένα εντελώς νέο επίπεδο.


Τι είναι η κρυπτογράφηση;

Με λίγα λόγια, η κρυπτογράφηση είναι η επιστήμη απόκρυψης πληροφοριών. Πιο συγκεκριμένα, η σύγχρονη κρυπτογράφηση χρησιμοποιεί μαθηματικές θεωρίες και υπολογισμούς για την κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση δεδομένων ή για την εγγύηση της ακεραιότητας και της γνησιότητας των πληροφοριών.

Σε μια βασική διαδικασία κρυπτογράφησης κειμένου, ένα απλό κείμενο (δεδομένα που μπορούν να κατανοηθούν με σαφήνεια) υποβάλλεται σε μια διαδικασία κρυπτογράφησης που το μετατρέπει σε κρυπτογραφημένο κείμενο (το οποίο δεν έχει τη δυνατότητα ανάγνωσης). Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί κανείς να εγγυηθεί ότι οι πληροφορίες που αποστέλλονται μπορούν να αναγνωστούν μόνο από ένα άτομο που διαθέτει ένα συγκεκριμένο κλειδί αποκρυπτογράφησης.

Με τη χρήση συγκεκριμένων τεχνικών κρυπτογράφησης, μπορεί κανείς να στείλει ευαίσθητα δεδομένα ακόμη και μέσω μη ασφαλών δικτύων. Το επίπεδο κρυπτογράφησης εξαρτάται από τον βαθμό προστασίας που απαιτούν τα δεδομένα. Για παράδειγμα, το είδος της ασφάλειας που χρησιμοποιείται στα κοινά προσωπικά αρχεία (όπως οι επαφές) δεν είναι το ίδιο με αυτό που χρησιμοποιείται στα δίκτυα κρυπτονομισμάτων.

Το να μάθει κανείς πώς λειτουργεί η κρυπτογράφηση είναι πολύ σημαντικό για να κατανοήσει τη σημασία της στα συστήματα κρυπτονομισμάτων. Τα περισσότερα συστήματα blockchain, όπως αυτό του Bitcoin, χρησιμοποιούν ένα συγκεκριμένο σύνολο τεχνικών κρυπτογράφησης που τους δίνουν τη δυνατότητα να λειτουργούν ως ένα αποκεντρωμένο και δημόσιο καθολικό, μέσω του οποίου οι ψηφιακές συναλλαγές μπορούν να πραγματοποιούνται με πολύ ασφαλή τρόπο.


Πώς λειτουργεί η κρυπτογράφηση;

Η σύγχρονη κρυπτογράφηση αποτελείται από πολλά ερευνητικά πεδία, αλλά μερικά από τα πιο σχετικά είναι αυτά που ασχολούνται με τη συμμετρική κρυπτογράφηση, την ασύμμετρη κρυπτογράφηση, τις συναρτήσεις hash και τις ψηφιακές υπογραφές.
Το πρωτόκολλο Bitcoin χρησιμοποιεί κρυπτογραφικά αποδεικτικά για να ασφαλίσει το δίκτυο και να εγγυηθεί την εγκυρότητα κάθε συναλλαγής. Οι ψηφιακές υπογραφές εγγυώνται ότι κάθε χρήστης μπορεί να ξοδέψει μόνο τα κεφάλαια που έχει στο πορτοφόλι του και ότι δεν μπορεί να δαπανήσει αυτά τα κεφάλαια περισσότερες από μία φορές. Για παράδειγμα, αν η Μαίρη στείλει 2 Bitcoin στον Γιάννη, δημιουργεί μια συναλλαγή που ουσιαστικά είναι ένα μήνυμα που επιβεβαιώνει την προσθήκη 2 Bitcoin στο πορτοφόλι του Γιάννη, ενώ ταυτόχρονα αφαιρεί τα νομίσματα από το πορτοφόλι της Μαίρης. Ωστόσο, μπορεί να το κάνει μόνο αν παράσχει ψηφιακή υπογραφή. 
Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο του πρωτοκόλλου Bitcoin είναι η συνάρτηση Hashcash, η οποία ορίζει τον μηχανισμό ομοφωνίας Proof of Work και τη διαδικασία εξόρυξης (που ευθύνεται για την ασφάλεια του δικτύου, την επικύρωση των συναλλαγών και τη δημιουργία νέων νομισμάτων). Το Hashcash χρησιμοποιεί μια συνάρτηση κρυπτογράφησης που ονομάζεται SHA-256.

Η κρυπτογράφηση είναι βασικό κομμάτι της τεχνολογίας blockchain και, επομένως, είναι απαραίτητη για κάθε κρυπτονόμισμα. Τα κρυπτογραφικά αποδεικτικά που χρησιμοποιούνται σε κατανεμημένα δίκτυα έδωσαν τη δυνατότητα να δημιουργηθούν μη εμπιστεύσιμα οικονομικά συστήματα, με αποτέλεσμα να προκύψει το Bitcoin και άλλα αποκεντρωμένα ψηφιακά νομίσματα.