暗号化

初心者

コンピューター技術の進歩により、データへのアクセスがより簡単になり、大きなメリットが生まれたものの、同時にデメリットも存在しています。オンラインデータは、盗難や破損など、多くの脅威にさらされています。暗号理論(または暗号学)は、データの保存や配布における関連リスクから情報を保護するソリューションの1つです。データを暗号化するという概念は、新しいものではありません。デジタル時代以前から、メッセージを読み取られないように改変し、盗み見られないようにして安全性を確保する実践が行われてきました。しかし、コンピューター機器の使用が増えたことで、暗号化の科学はまったく新しいレベルに到達しています。


暗号理論とは

一言で言えば、暗号理論とは情報を読み取られないようにする科学です。具体的には、現代の暗号理論では数学的理論と計算を用い、データの暗号化と復号化、または情報の完全性と真正性の保証を実現しています。

テキスト暗号化における基本的な処理では、平文(明確に理解できるデータ)を暗号化処理によって暗号文(読めないデータ)に変換します。こうすることで、送信された情報は特定の復号化のための鍵を所有する人にしか読み取れないことが保証されます。

特定の暗号化技術を使用することで、セキュリティで保護されていないネットワーク上でさえも、機密データを送信できます。暗号化のレベルは、そのデータに求められる機密性の程度によって異なります。例えば、通常の個人ファイル(連絡先など)に使用されるセキュリティの種類は、暗号資産ネットワークで使用されるものとは異なります。

暗号資産システムにおける暗号化の重要性を理解するためには、暗号理論の仕組みを学ぶことが大切です。Bitcoinなどのほとんどのブロックチェーンシステムは、特定の暗号技術セットを利用し、分散化された公開台帳として機能しており、安全が非常に高い方法でデジタルトランザクションを実現しています。


暗号理論の仕組み

現代の暗号理論は、さまざまな研究分野から構成されています。最も関連性が高いのは、対称暗号化、非対称暗号化、ハッシュ関数、デジタル署名を扱うものです。
Bitcoinプロトコルは、ネットワークを保護し、各トランザクションの正当性を保証するために暗号証明を利用しています。デジタル署名は、各ユーザーが自分のウォレットの資金しか使えないこと、そしてこれらの資金が複数回使われることがないことを保証します。例えば、アリスが2 Bitcoinをボブに送金する際、アリスはトランザクションを作成します。このトランザクションとは、要するにボブのウォレットに2 Bitcoinが追加されたことを承認し、同時にアリスのウォレットからその2 Bitcoinコインを削除することを確定させるメッセージです。しかし、彼女がこれを行うためには、デジタル署名が必要になります。
Bitcoinプロトコルのもう1つの重要な要素に、Proof of Workコンセンサスメカニズムとマイニングプロセス(ネットワークのセキュリティ、トランザクションの検証、新しいコインの生成)を定義するハッシュキャッシュ(Hashcash)関数があります。ハッシュキャッシュは、SHA-256と呼ばれる暗号関数を使用しています。

暗号理論はブロックチェーン技術に不可欠な要素であり、したがってどの暗号資産にとっても極めて重要なものです。分散型ネットワークでの暗号証明の適用は、トラストレスの経済システムの構築を可能にし、Bitcoinやその他の分散型デジタル通貨を誕生させました。