Cum utilizează criptomonedele criptografia?

Când protocolul Bitcoin a fost lansat în 2009, lumea a fost prezentată cu un nou tip de sistem monetar, care este securizat și emis într-un mod complet diferit față de banii tradiționali.

Monedele fiduciare, cum ar fi dolarul american sau yenul japonez, sunt securizate prin încrederea în sistemul bancar tradițional și emise de banca centrală respectivă a fiecărei țări. Orice monedă nouă intră în circulație pe baza unei politici monetare flexibile decise de fiecare guvern național. Într-un anumit sens, monedele fiduciare sunt susținute de încrederea în puterea financiară a țărilor individuale și a forțelor militare care protejează această putere.

Bitcoin, pe de altă parte, și ulterior toate criptomonedele care au fost create în urma lansării Bitcoin, sunt securizate și emise folosind practica științifică a „criptografiei”. 

În cele din urmă, Bitcoin operează pe o politică monetară predeterminată, controlată de computer, pe care nicio persoană, companie sau guvern nu o poate schimba. În loc să-și pună încrederea în guvern sau instituții, utilizatorii Bitcoin își pun încrederea în criptografie și în setul transparent de reguli al protocolului, care îi permit să funcționeze în mod fiabil, indiferent de prețul său de piață sau de sentimentul pieței.

Criptografia este studiul criptării și decriptării informațiilor. Pe scurt, este practica de a modifica un mesaj astfel încât doar expeditorul și destinatarul sau destinatarii intenționați să-l poată înțelege.

Dacă un mesaj criptat ar fi interceptat de altcineva decât destinatarul intenționat, criptografia ar face aproape imposibil pentru interceptor să înțeleagă ce informații conținea.

Unul dintre cele mai vechi exemple de criptografie datează din secolul al VII-lea î.Hr., când grecii antici înfășurau fâșii de piele cu mesaje secrete scrise pe ele în jurul unor bețe – o metodă de criptare cunoscută sub numele de scytale. Odată desfășurată, fâșia de piele ar fi avut un șir de litere pe ea pe care doar o persoană cu un băț similar de diametru egal ar fi putut să-l descifreze.

În timpul războiului, criptografia a jucat un rol vital în securizarea comunicațiilor care puteau fi interceptate între forțele distribuite. În al Doilea Război Mondial, utilizarea criptografiei pentru a descifra transmisiile radio naziste criptate de la mașina de cifrare Enigma s-a dovedit crucială în încheierea invaziei în Europa.

Avanzând rapid până astăzi, criptografia joacă acum un rol fundamental în securitatea și emiterea criptomonedelor precum Bitcoin. 

Criptografia este o componentă importantă a criptomonedelor, utilizată pentru: 

• Crearea perechilor de chei pentru portofelul crypto
• Emiterea de noi Bitcoin prin procesul de mining
• Semnarea digitală a mesajelor tranzacțiilor

Suma totală a resurselor computaționale direcționate către mining-ul Bitcoin este ceea ce ajută la securizarea rețelei împotriva atacurilor cibernetice. Aceasta este cunoscută colectiv sub denumirea de „hash rate” al unei rețele. Cu cât sunt mai mulți mineri în rețea, cu atât hash rate-ul este mai mare și cu atât este mai mare cantitatea de putere computațională necesară pentru a copleși rețeaua cu o majoritate de 51%.

Un atac de 51% este una dintre cele mai mari amenințări la adresa rețelelor blockchain publice. Agenții rău intenționați care reușesc să acumuleze suficiente resurse pentru a controla cel puțin 51% din hash rate-ul unui blockchain obțin capacitatea de a bloca tranzacțiile de intrare, de a schimba ordinea tranzacțiilor și de a cheltui de două ori fondurile. Cu toate acestea, prin a face procesul dificil din punct de vedere computațional, rețeaua Bitcoin împiedică actorii rău intenționați să preia controlul rețelei.

Hashing-ul SHA-256 este, de asemenea, responsabil pentru a face tranzacțiile bazate pe blockchain imutabile. 

Odată ce tranzacțiile sunt grupate în blocuri noi și verificate de toți ceilalți voluntari din rețea, fiecare mesaj de tranzacție este hash-uit folosind algoritmul criptografic SHA-256. 

Aceste tranzacții deja hash-uite sunt apoi hash-uite sistematic în perechi pentru a crea ceva cunoscut sub numele de „Arbore Merkle”. Perechile de tranzacții sunt hash-uite împreună până când, în cele din urmă, toate tranzacțiile din bloc sunt reprezentate de o singură valoare hash. Această valoare unică devine Rădăcina Merkle și este stocată în antetul blocului.

Deoarece hash-urile sunt deterministe – ceea ce înseamnă că aceeași intrare va crea întotdeauna aceeași valoare de ieșire unică – orice încercare a actorilor rău intenționați de a modifica un bloc de tranzacții va duce la o valoare Merkle Root complet nouă. Alți voluntari din sistem ar putea vedea Merkle Root-ul modificat în comparație cu blocul valid și l-ar respinge, prevenind în unanimitate corupția.

Natura deterministă a algoritmilor criptografici permite utilizatorilor rețelei să tranzacționeze Bitcoin fără a fi nevoie de un intermediar de încredere pentru a verifica și procesa plățile.

Prin menținerea descentralizării și eliminarea implicării umane, tranzacțiile pot fi procesate semnificativ mai rapid, iar comisioanele sunt adesea mult mai mici decât în cazul soluțiilor bancare tradiționale.

Bitcoin utilizează criptografia pe curbe eliptice (ECC) și algoritmul de hash securizat 256 (SHA-256) pentru a genera chei publice din cheile private respective.

O cheie publică este utilizată pentru a crea o adresă de portofel crypto pentru primirea tranzacțiilor de intrare, în timp ce cheia privată este necesară pentru a semna tranzacțiile și a dovedi proprietatea fondurilor.

Vă puteți gândi la cheia privată ca la codul PIN al băncii dumneavoastră și la cheia publică ca la numărul contului bancar. Un hacker are nevoie de ambele pentru a face ceva neplăcut finanțelor dumneavoastră.

Cheia privată este partea crucială a perechii de chei și este stocată într-un portofel crypto. Tehnic, un portofel crypto stochează accesul unei persoane la fondurile sale crypto – nu criptomoneda în sine. Fondurile în sine sunt pur și simplu înregistrări de date pe blockchain și pot fi identificate și deblocate folosind cheile stocate în portofelul dumneavoastră. 

ECC este utilizarea unei curbe matematice speciale care este simetrică orizontal. Dacă trasați orice linie prin această curbă, aceasta va intersecta forma de până la maximum trei ori. ECC este o parte importantă a criptomonedei și este ceea ce permite utilizatorilor să genereze o cheie publică.

Pentru a genera o pereche de chei Bitcoin, trebuie mai întâi să creați o cheie privată.

O cheie privată Bitcoin este un număr de 256 de biți generat aleatoriu (între 1 și 2²⁵⁶, sau doi la puterea a două sute cincizeci și șase – un număr incredibil de mare!). Pe servicii precum Kraken, acest număr este creat automat la configurarea unui nou portofel crypto.

Cheia publică este apoi generată din acest număr folosind înmulțirea pe curbe eliptice. Aceasta implică luarea unui punct de pornire pe o curbă eliptică (cunoscut sub numele de punct generator) și înmulțirea acestuia cu numărul cheii private aleatorii pentru a produce un nou punct pe curbă.

Acest nou punct devine cheia publică cu coordonate x și y specifice. Găsirea cheii private cunoscând cheia publică este aproape imposibilă din cauza dificultății de a ghici un număr aleatoriu de 256 de biți. Există aproximativ o șansă de unu la 150.000 de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de a ghici corect.

Teoretic vorbind, ar fi nevoie de un computer cuantic cu mai mult de 13.000.000 de qubiți fizici pentru a găsi acest număr într-o zi. Până în prezent, unul dintre cele mai avansate computere cuantice din lume, procesorul IBM Eagle, posedă doar 127 de qubiți (sau 0,00097% din cantitatea de qubiți necesari).

Cu alte cuvinte, sistemele utilizate de criptomonede sunt, cel puțin pentru moment, complet sigure.

Pentru a crea o adresă de portofel Bitcoin, coordonatele x și y sunt procesate prin algoritmul SHA-256. 

Această funcție hash criptografică a fost dezvoltată și publicată de Agenția Națională de Securitate a Statelor Unite (NSA) în 2001 și, în esență, transformă orice intrare (în acest caz, coordonatele cheii publice) într-un cod unic, de lungime fixă, de 256 de biți.

Acest cod este prezentat în format hexadecimal de 64 de caractere, conținând un amestec de numere de la 0 la 9 și litere de la A la F.

Funcțiile criptografice ECC și SHA-256 sunt cunoscute sub numele de funcții „trapdoor” sau „deterministe”. Aceasta înseamnă că funcționează doar într-un singur sens și nu pot fi inversate pentru a dezvălui intrările originale.

Deși este posibil să se creeze o cheie publică dintr-o cheie privată, este imposibil să se inverseze procesul și să se dezvăluie cheia privată. Același lucru este valabil și pentru încercarea de a descoperi ce cheie publică a fost utilizată pentru a crea o adresă de portofel Bitcoin. Doar deținătorul cheii publice are acele informații și le poate utiliza pentru a dovedi proprietatea adresei portofelului Bitcoin.

Aveți nevoie de o modalitate mai bună de a înțelege acest lucru? Imaginați-vă că cineva a amestecat o varietate de vopsele de culori diferite dintr-o selecție de, așa cum am menționat anterior, 150.000 de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de opțiuni pentru a crea o singură culoare unică. 

Dacă ați cunoaște cantitățile exacte de vopsele potrivite, ați putea reproduce exact aceeași culoare. Dar dacă nu? Încercarea de a inversa procesul ar fi aproape imposibilă. 

Acesta este, în esență, modul în care funcționează aceste funcții criptografice „trapdoor” și ceea ce permite ca intrările lor să fie de nerecunoscut în comparație cu ieșirea.

Noi unități de Bitcoin intră în circulație printr-un proces numit mining.

Mining-ul face parte din mecanismul de consens proof-of-work utilizat de blockchain-ul Bitcoin pentru a selecta participanți onești care să adauge noi blocuri de date.

Acest lucru se realizează prin utilizarea hashing-ului SHA-256. Mii de voluntari din rețea – cunoscuți sub numele de noduri de mining – concurează între ei folosind computere special construite pentru a genera trilioane de hash-uri pe secundă.

Minerii iau mai întâi antetul blocului – partea care conține toate informațiile de nivel superior despre bloc, inclusiv marcajul său temporal, valoarea țintă pe care minerii trebuie să o depășească și alte componente cheie –  din cel mai recent bloc din lanț și ajustează numărul a ceva numit o nonce. 

Nonce este un mnemotehnic care reprezintă un număr utilizat o singură dată. Este partea unui antet de bloc care poate fi modificată pentru a crea o nouă valoare hash.

Scopul competiției de mining bazate pe criptografie este simplu. Minerii își folosesc mașinile pentru a ajusta automat numărul nonce din antetul blocului și îl rulează prin algoritmul de hashing SHA-256 pentru a produce o valoare.

Oricare miner produce o valoare care are același număr sau mai multe zerouri la începutul său în comparație cu valoarea țintă câștigă competiția. Dacă valoarea nu depășește valoarea țintă, minerii ajustează din nou numărul nonce, re-hash-uiesc antetul blocului și produc o nouă valoare.

Acest proces se repetă până când cineva are succes.

Bitcoin-ul nou minat este acordat fiecărui miner de succes pe baza unui program fix de emitere pre-programat în codul sursă al Bitcoin de către creatorul său, Satoshi Nakamoto. 

Criptografia joacă un rol vital în procesarea tranzacțiilor Bitcoin și în menținerea securității rețelei prin procesul de mining. Puteți consulta articolul din Centrul de Învățare Kraken Ce este mining-ul Bitcoin? pentru a afla mai multe.

Semnăturile digitale sunt cruciale pentru a permite expeditorilor să dovedească că dețin cheia privată corespunzătoare unei chei publice specifice fără a fi nevoiți să-și dezvăluie cheia privată nimănui.

Bitcoin utilizează un algoritm de semnătură digitală pe curbe eliptice (ECDSA) pentru a aproba criptografic și a trimite tranzacții dintr-un portofel crypto.

Aceasta implică expeditorul care ia un mesaj de tranzacție hash-uit – care cuprinde adresa portofelului destinatarului, cantitatea de BTC trimisă, orice comisioane atașate și de unde provine inițial Bitcoin-ul – adăugând cheia sa privată la acesta și creând o semnătură digitală folosind un alt proces matematic unidirecțional.

Mai specific, implică un proces similar cu crearea menționată anterior a unei chei publice dintr-o cheie privată, cu adăugarea câtorva pași suplimentari.

Este creat un număr aleatoriu (similar cu o cheie privată), care este apoi înmulțit cu același punct generator utilizat pentru a crea cheia publică a portofelului, pentru a crea un nou punct pe o curbă eliptică. Să numim acest Punct A. 

Coordonata X a Punctului A este apoi înmulțită cu cheia privată a expeditorului și adăugată la mesajul de tranzacție hash-uit. Toate acestea sunt apoi împărțite la numărul aleatoriu generat la început pentru a produce o nouă valoare. Această valoare servește drept semnătură digitală.

Pentru a verifica semnătura digitală, destinatarul derivează două puncte pe o curbă eliptică. În primul rând, mesajul este împărțit la valoarea semnăturii digitale pentru a obține punctul generator. Apoi, coordonata X a punctului generator este împărțită la valoarea semnăturii digitale pentru a dezvălui al doilea punct de pe curbă.

În cele din urmă, trasarea unei linii prin aceste două puncte produce un al treilea și ultim punct pe curba eliptică. Acest punct final ar trebui să aibă exact aceeași coordonată X ca Punctul A, dovedind astfel că semnătura digitală a fost creată folosind cheia privată corespunzătoare corectă.

Din fericire, un portofel crypto digital efectuează automat tot acest proces de verificare, fără a fi nevoie de nicio intervenție din partea utilizatorului.

Criptografia joacă un rol esențial nu doar în securizarea rețelelor de criptomonede împotriva corupției, ci și în furnizarea unui mijloc irefutabil de a dovedi proprietatea fondurilor fără a forța utilizatorii să-și dezvăluie informațiile sensibile ale cheii private.

Fără aceasta, rețelele de criptomonede ar fi probabil forțate să se bazeze pe intermediari centralizați de încredere pentru a-și securiza informațiile și a facilita plățile – ceva care contrazice complet natura descentralizată a criptomonedelor bazate pe blockchain public.

Acum că înțelegeți tehnologia care alimentează criptomonedele, este timpul să începeți cu cel mai transparent și de încredere schimb de active digitale.

Sunteți gata să faceți următorul pas în călătoria dumneavoastră crypto cu schimbul de încredere și transparent? Faceți clic pe butonul de mai jos pentru a începe cu Kraken astăzi!