Yeni Başlayanlar İçin Kriptografi Kılavuzu

Kripto para birimlerini protokol düzeyinde anlamak için, tüm kriptografinin altında yatan matematiksel ilişkileri anlamak zorunludur. Kişi bu yolculuğa en başa dönerek başlayabilir: bitin doğuşu & bayta doğru evrim.

Temelden Temel

Yarım asır önce Bilgi Çağının babası Claude Shannon, günümüzde endüstri tarafından saygı duyulan Matematiksel İletişim Teorisi tez. Bu adı sınıflandırılmamış 1949’da 30’lu yılların ortalarında matematikçi tarafından halka açık olarak yayınlandı. Ancak daha önce sınıflandırılmış olan sürüm, prestijli Bell Labs tarafından “A Mathematical Theory of Cryptography” adıyla yayınlanan bir savaş çabasıydı. Popüler iletişim teorisinde yayınlanan temel ilkelerin çoğu, gizli kriptografi teorisinden kaynaklanıyordu. Gerçekte, Shannon, içsel konuyla ilgili olarak şunu söylemiştir: & bilgi iletişim teorisinin örtüşen özellikleri & kriptografi:

Birbirlerine o kadar yakındılar ki onları ayıramazdın.

Bu makalenin çoğu, gelenlere odaklanacak olsa da sonra “Matematiksel İletişim Teorisi” tezi, belirli bir standardı anlamak için, on yıla gitmemiz şarttır. geri Shannon’ın kariyerinde – MIT’de 28 yaşında yüksek lisans öğrencisi olduğu zamana kadar. Elektrik mühendisliği alanında yüksek lisans yapmakta olan ana görevi, bilgisayarın erken bir versiyonu için yeni elektrik devreleri tasarlamaktı. Kalbinde bir matematikçi, Michigan Üniversitesi’nde lisans eğitiminde öğrendiği soyut boole matematiğini hatırladı.. Boole matematiği, muhtemelen tahmin edebileceğiniz gibi, doğru ile ilgilenen bir matematik dalı & yanlış ifadeler (veya 0’lar ve 1’ler). Boole matematiği, büyüleyici olsa da, 30’ların ortalarında birkaç yaygın uygulamaya sahipti; Öte yandan, modern bir bilimsel atılım olan elektrik devresi tasarımı, daha fazla anlayış için umutsuzca disiplinli bir çerçeveye ihtiyaç duydu.

1938’de Shannon yüksek lisans tezini yayınladı: Rölenin Sembolik Bir Analizi & Anahtarlama Devreleri. Bu dahi tezi, Boole cebri kullanılarak, rölelerin düzenlenmesinin manuel telefon santrallerinde kavramsal olarak otomatikleştirilebileceğini kanıtladı. Uzantı olarak, bu, elektrik anahtarlarının ikili özelliklerinin mantık fonksiyonları olarak kullanılmasının, Boole cebirinin temsil edilmesi için kullanılabileceği anlamına geliyordu. & çözmek herhangi bir devre tasarımı.

Bu temel devre oluşturma çerçevesi şu anda tüm modern dijital bilgisayar donanımlarının temelini oluşturmaktadır.

İlk yüksek lisans tezinden on yıl sonra, direnç parçası iletişim & Bell Laboratuvarı’nın derinliklerinde kriptografi teorisi, sonunda tüm bilgilerin temel birimi: a bilk kazıo, veya a bit.

Bitlerden Baytlara

Ve yıllar boyunca, Shannons’ın parlaklığı bilimsel bilgi iletişimine yayıldı. & savaş zamanı kriptografisi (1944–1949), bit, tüm bilgi işlem için standart bilgi birimi haline geldi. Bilgisayarlar 0’ları kesinlikle anlar & 1s… öyleyse, soru şu: ikili koddan, diyelim ki, bu ekranda okuduğunuz alfanümerik karakterlere nasıl geçeceğiz??

Bit Gösterimi

Bir tek bit sadece sıfır veya bir – sadece var iki olası durum[0,1]. İçin iki toplam aldığımız bitler dört olasılıklar: [00, 01, 10, 11].

Bu modelin ardından, her biri için oldukça açık hale gelir. n sahip olduğumuz parçalar 2 ^ n olası durumlar.

Sonunda, daha fazla sembole duyulan ihtiyaç & Bilgisayarlarla çalışmayı daha geliştirici dostu hale getirmek için mektuplar, bilgisayar bilimcilerinin bakışları arasında ön plana çıktı: sadece 0’lardan alfabenin tamamını değil, bir sayı sistemi nasıl oluşturulur? & 1 sn?

Onaltılık

Çevrimiçi olarak bir rengi özelleştirmek zorunda kaldıysanız, muhtemelen bir noktada veya başka yerde onaltılık bir dizeyle karşılaşmışsınızdır – bunlar genellikle şuna benzer: # 012f5b

Tasarımcılar bu numaralandırma sistemine çok aşinadır çünkü renkleri dijital olarak göstermenin standart yolu budur. Onaltılık numaralandırma sisteminin temel kuralı, her karakterin kesinlikle aşağıdakilerden biri ile temsil edilmesidir. on altı değerler: 0-9 & A – F. İlk on tam sayı (sıfır sayılır) artı İngiliz alfabesinin ilk altı harfi, onaltılık numaralandırma sisteminin tamamını oluşturur. Yine, toplam on altı (16) olası durum; 16 yazmanın başka bir yolu 2⁴’dir. Bu olası durumları nasıl temsil edebilirdik?

Toplam dört bit ile: 4 bit = 2⁴ olası durum

ASCII

Tek haneli tam sayılar & İngilizce alfabenin ilk altı harfi kesinlikle daha kolay bir bilgisayar diline doğru bir adımdır – ancak bu yeterli mi? Örneğin, bir alanı nasıl belirtiriz? küçük harf arasında ayrım yapmak & büyük harf mi? Veya bir ünlem işareti veya soru işareti gibi noktalama işareti mi kullanıyorsunuz? Hayır, on altı karakter işe yaramaz.

Bugünün standardı ASCII’nin orijinal versiyonu, bir Yedi-bit sistemi; ancak kısa bir süre sonra, ASCII’nin bir uzantı (veya türev) sürümünü kullanmak standart hale geldi. sekiz bitlik standart. Bu standart şu anlama geliyordu: hiç Bir bilgisayar tarafından insan tarafından okunabilen karakter çıktısı, 2⁸ = 256 olası duruma çevrilen sekiz bit ile temsil edilebilir! Bu sekiz bitlik-alfanümerik karakter standardı en iyi aşağıdaki tablo ile özetlenir:

256 karakterin her biri bir kombinasyonla temsil edilebilir sekiz bit

Bayt & Ötesinde

Şimdi doğumu ele aldık & bitlerle ve bitlerle hesaplamanın pragmatizmi. Oradan, dört bitin (2⁴) bize onaltılık sistemimizi nasıl verdiğini açıkladık. & sekiz bitin (2⁸) bize hala kullanımda olan genişletilmiş ASCII dilimizi nasıl verdiğini. Şimdi, bitlerin temellerini anlamanın kriptografinin tam olarak anlaşılması için neden çok önemli olduğunu açıklığa kavuşturacağını umduğumuz son bir ilkeyi tanıtacağız. & uzantıya göre kripto para birimleri.

Sekiz bit (2⁸) aslında sadece kriptografide değil süper önemli bir sayıdır & kripto para birimleri ancak tüm hesaplamalarda. Aslında, sekiz bit o kadar standarttır ki, sekiz bitlik bir dizgiyi sembolize etmeleri için yeni bir ad verilmiştir: a bayt. Bir bayt sekiz bitlik bir dizidir: 8 bit = 1 bayt.

Baytların tek bir karakteri temsil edebilmesi gerçeği, sekiz faktörünün kriptografide 128 gibi son derece yaygın sayılar olmasının temel nedenidir., & 256 (ünlü Bitcoin mutabakat karma algoritması SHA256’dan). Bitlerden, onaltılık değerlere, alfasayısal karakterlerden baytlara nasıl geçileceğini sezgisel olarak anlamak, kripto para birimlerinin arkasındaki itici güçleri gerçekten anlamak için ilerleyen gerekli bilginin temel bir parçası olacak..

Bunalmış hissediyorsanız endişelenmeyin, bu kadar karmaşık konuları ihlal ederken bu tamamen doğaldır. Cryptographic Hash Functions’a geçmeden önce bir dakikanızı ayırın.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me