密码学起源——由【凯撒加密】到【一次一密】_区块链:WORLD

众所周知,密码学是数字加密货币的基础,它保证了我们资产的安全,也是挖矿的底层规则。但是,大部分对密码学知之甚少,也就很难看懂区块链项目的加密方式,看不懂,就谈不上对项目有什么的信仰,只能随波逐流的炒币。为了解决大家的困惑,猎豹区块链将会出品一系列的密码学文章,从最古老加密方式开始,层层深入,帮助大家理解密码学里的很多概念,判断区块链项目的安全性。凯撒加密

第一种众所周知的密码,是公元前58年左右由凯撒大帝使用的凯撒密码,凯撒在他的军事命令中,将每一个字母都进行了位移,以防止他的敌人在截获凯撒的军事命令之后,直接获取到他的真实情报。凯撒加密是最简单的加密方式,加密的双方首先要对字母的位移数字达成共识,比如,我们约定好的加密位移的数字是3,那么,我发送的每一个字母都要经过3个位移,假设我的明文是“attack”,经过位移为3的凯撒加密之后,就会变成“dwwtfn”。然后把加密过的文字通过送信人发给对方,这样,即使敌人抓到了这个送信人,拿到的也是一堆看不懂的文字,而成功拿到密文的将军们,再通过把密文的每个字母减3的方式,就能得到真实的明文信息,而这个过程,就称之为解密。凯撒密码是最早的加密方法,被西方的军事将领们沿用了数百年。终于在800年后,被一位名为为AI-Kindi的阿拉伯数学家破解凯撒密码:如果你扫描任何一部英文书的文字,然后计算出每个字母所使用的频率,你会发现惊人的秘密,那就是在英语文字中,使用频率最高的字母永远是e,这是英文的文字性质决定的,而写密文的人并不会意识到。在密码学中,这被称为指纹。所以,只要我们找到密文中使用频度最高的字母,再与字母e比较,就能找到凯撒密码的加密位移,比如在密文中,使用频率最高的是h,那么,我们可以推断,加密的位移是3,拿到加密位移,就能推断出所有明文。这种方式被称为频度分析,它的出现对凯撒密码的安全性是非常大的打击。但是,一个强大的密码是可以掩盖这种指纹的,而掩盖指纹的方式,就是使字母使用的频率分布变得均匀。多表密码

林煌博士:轻模式的隐私应用是密码学技术在隐私保护实践中很重要的一步:在今日的《金色深核》线上直播中,针对“假设我们要解决多公司之间数据需要保密且共同使用的问题,三个技术路线如何去做?去年Maskbook火了一下,各位如何看待这种“轻模式”的隐私应用?”Suterusu林煌博士表示关于多个公司之间进行保密数据的安全计算,这个需要结合零知识证明和安全多方计算才能解决。如果我们考虑一种简单的情况,只有两方进行安全计算,一方可以将自己的数据用门限同态加密方案的公钥加密后传输给另一方,另一方依据加密自己的数据生成密文,然后在两个密文上做预定的同态运算,最后双方合作把完成同态操作的密文解密。零知识证明可用于保证这个过程的计算可靠性(computational integrity),比如如何保证生成的加密密文确实是按照正确加密步骤生成的密文且加秘方知道原始明文呢?我们可以使用零知识证明算法针对加密电路生成能够验证明文和密文之间符合加密电路逻辑的证明。轻模式的隐私应用毫无疑问是密码学技术在隐私保护实践中很重要的一步,但这个领域还有很多可以做的事情。[2020/3/11]

在15世纪左右,有人提出了多表密码来实现这一目的,多表密码与凯撒密码不同的是,不在是使用单一的数字进行位移加密,而是引用一个位移单词。这种加密的方式的第一步,是确定这个位移单词,假设是“world”,然后,将这个单词根据在字母表的位置,把这个单词转换为数字,“world”→“21、15、18、12、4”,接下来,把这一列数在信息编码的过程中一直重复,把明文的信息根据这个数列进行位移。假设明文是“abcdefghij”,经过加密之后的密文就是“vrvqjbwavo”这样,把密文发给同伴的时候,同伴可以根据事先约定好的秘密单词,减去相应的位移来对信息进行解密。假如密文被截获,窃听者计算出字母使用的频率,他将会发现更平坦的分布。那么他将会怎么破解呢?其实很简单,大家记住,破密者寻找信息泄露,也就是寻找局部指纹,只要在字母的频率上存在差别,就会发现信息的泄露,这个差别是由密文里的重复引起的。这个例子中,发布者的密码利用了一个重复的单词,为了破解加密,窃密者首先需要确定所使用的位移单词的长度,而不是单词本身,他需要对全部信息进行统计,检查不同间隔的频率分布,当他检查以5个字母为周期的频率分布时,指纹就自己出现了。所以,这种使用多重位移的加密方法,与凯撒使用的单一位移加密法比较,强度在于,确定位移单词的长度所用的时间,所以,位移单词越长,信息就越安全。多表密码虽然比凯撒密码安全性大大增加,但是理论上,只要花时间是可以进行破解的。一次一密

现场 | 姜海:密码学将随着黎曼猜想等理论研究的深入迎来大发展:金色财经现场报道,今日,2018可信区块链峰会在北京召开。在主题为“区块链安全焦点关注”的区块链安全论坛上,丁牛科技有限公司CEO姜海结合最近黎曼猜想被证明引起了密码学界的高度关注,分析了黎曼猜想与区块链密码安全。他提出,尽管黎曼猜想的证明对于传统密码安全有极大的冲击,但是区块链技术的安全建立在SHA-256、椭圆曲线、算法校验等基础之上,在使用过程中能够极大地抵抗密码攻击。尽管最近有很多的安全事件发生,而其根本原因在于程序的违规操作。未来随着随机发生器、量子计算机以及黎曼几个等基础理论的研究,密码学将会有更大的发展空间。[2018/10/10]

那有没有保证信息绝对安全的加密方法呢?答案是随机性加密。想象一下,如果加密者投掷一个26面的骰子,来生成一长列随机位移的数字,然后与解密者共享,来取代位移单词,用这个随机数列进行字母的移位,数列的长度与信息的长度是一致的,这是很重要的,已避免任何的重复,然后他把密文发送给接收者,接收者使用她给的一列随机位移数字来解密信息。如果采取这种方式,第三方窃听者就很难解开了,首先,位移永远不会陷入重复的模式里,第二,密文将会有一个均匀的频率分布,因为没有频率差别,也就没有信息泄露,所以,破解加密基本上是不可能了。这就是最强的加密方法,它出现在19世纪末期,现在,它被称为一次一密。关于一次一密的是如何实现的,我将会在下一篇文章中给大家揭晓,敬请期待。

美国国家标准和技术研究所的研究人员宣布 密码学中随机数的方面出现突破:美国国家标准和技术研究所的研究人员最近宣布,在密码学最重要的一个“随机数的产生”方面取得了突破。这种实验性的新技术可能会对网络安全产生巨大影响。在以电子方式运行现代世界的“1”和“0”的数字面纱后面,随机数字每天都要在加密过程中进行数千亿次的排序,这些过程通过不断扩大的互联网为全球提供数据。[2018/4/19]

斯坦福大学应用密码学租开发“防弹比特币”技术:斯坦福大学的应用密码学组织(ACG)提出一种名为“防弹比特币”的技术,可以大幅降低区块链数据的大小。ACG团队称该技术可以减小交易密码证明区块的大小,从原来的10kB缩小到小于1kB,目的在于增强比特币的保密性,并提高交易速度。[2017/11/20]

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