Александр Цихилов - Блокчейн. Принципы и основы

окончания войны, как полагают некоторые специалисты, приблизилась не

менее чем на год.

К началу второй половины XX века ученые стали все больше приходить к

выводу, что возможностей симметричной криптографии явно недостаточно для

решения ряда современных задач. С появлением компьютеров и увеличением

их вычислительной мощности взломы даже самых сложных симметричных

шифров, используемых в то время, перестали быть серьезной проблемой.

Поэтому мир постепенно стал переходить к математической криптографии.

Результатом этого перехода стала настоящая революция, которая выразилась

в появлении принципиально нового раздела криптографии. Речь идет о

криптографии асимметричной, или, как ее еще называют, криптографии с

открытым ключом.

В 1976 году два криптографа, Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман, опубликовали работу под названием «Новые направления в современной

криптографии». Основная идея, изложенная в работе, состояла в методе, при

котором, помимо одного секретного ключа, формируется также и второй —

открытый, математически связанный с секретным ключом. При этом процесс

восстановления секретного ключа из открытого представляет собой

исключительно сложную математическую задачу. Конечный результат этой

идеи воплотился в возможности распространять секретный ключ по открытым

каналам, не рискуя при этом раскрыть его третьим лицам. Для этого сторонам

необходимо было лишь обменяться между собой открытыми ключами с

добавлением вспомогательной расчетной информации. А затем, при помощи

математических операций, восстановить общий секретный ключ на стороне

получателя. Этот алгоритм получил название «Диффи–Хеллмана», по имени

его создателей, и открыл новую криптографическую эпоху, в которой начали

появляться и развиваться исключительно криптостойкие алгоритмы

шифрования, использующиеся, в частности, и в технологии блокчейн.

Каким же образом работает шифрование с открытым ключом? На самом деле

принцип достаточно прост — каждый пользователь генерирует себе секретный

ключ, пусть даже и случайным образом. Затем при помощи математических

операций, зависящих от конкретного алгоритма шифрования, он получает из

этого секретного ключа второй ключ, который имеет статус публичного. То есть

владелец публичного ключа может открыто его распространять: поместить на

сайте, в почтовом сообщении или вообще напечатать в газете. Раскрывать

свой публичный ключ необходимо, поскольку он обязательно понадобится

тому, кто захочет отправить сообщение владельцу этой пары ключей — для

шифрования сообщения. Фокус в том, что расшифровать сообщение, закодированное публичным ключом, можно только лишь при помощи

соответствующего ему секретного ключа и никак иначе. Как мы видим, подобная система не в пример удобнее, чем симметричная форма

криптографии, где постоянная необходимость распространения общего

секретного ключа по незащищенным каналам создает серьезную уязвимость

для технологии шифрования в целом.

Однако следует отметить, что и симметричные системы шифрования

продолжают использоваться в наше время. Дело в том, что симметричные

алгоритмы обладают очень высокой скоростью шифрования и расшифровки. В

системах, где этот параметр является критичным, а также при условии, что

стороны смогут обеспечить безопасный обмен секретными ключами между

собой, применение симметричного шифрования может оказаться вполне

оправданным и эффективным. Довольно часто при передаче данных в сети

интернет применяется комбинация алгоритмов асимметричной и

симметричной криптографии. В частности, при установлении соединения

используется передача общего секрета при помощи алгоритма Диффи–

Хеллмана, а затем этот общий секрет используется обеими сторонами как

ключ для шифрования и дешифрования пакетов данных симметричными

алгоритмами. Но все же в распределенных системах с большим количеством

пользователей безраздельно властвует асимметричная криптография, и

блокчейн-проекты — не исключение. Какие же методы асимметричного

шифрования наиболее популярны в настоящее время?

Асимметричная криптография

Алгоритмов асимметричного шифрования достаточно много. Но в этой книге

мы остановимся лишь на нескольких из них, переходя от относительно простых