ブロックチェーンネットワークの重要性

暗号化とは、不正なアクセスから情報を保護するために情報をエンコードするプロセスです。暗号化、ハッシュ、デジタル署名、鍵交換プロトコルなどのさまざまな手法を使用して、XNUMX 者間の安全な通信を確保します。暗号化は何百年も使用されており、絶え間なく変化するセキュリティ環境に対応するために進化し続けています。

歴史

暗号は、何世紀にもわたって人類の歴史の一部でした。メッセージが悪人の手に渡るのを防ぐために文字が最初に使用されたのは古代エジプトであると考えられています。の エジプト人が使用した象形文字 暗号化の最も初期の形式の XNUMX つと考えられています。

紀元前 400 年、スパルタの戦士たちは暗号を使用して、戦時中に秘密のメッセージを伝達しました。この方法では、メッセージ内の各文字をアルファベットの別の文字に置き換える必要がありました。たとえば、「A」は「D」などに置き換えられます。

中世では、軍事戦略家や外交官が計画を秘密にするために暗号化が広く使用されていました。 16 世紀、ヨハネストリテミウスは、1854 年にチャールズバベッジによって解読されるまで、メッセージの暗号化に使用されたポリアルファベット暗号を開発しました。

それ以来、暗号化は進化を続け、技術の進歩に伴いより複雑になっています。今日、それはサイバーセキュリティの不可欠な部分であり、データの安全とセキュリティを維持する上で重要な役割を果たしています. クレジットカード番号、パスワード、財務記録などの機密情報を保護するために使用されます。暗号化は、特定のシステムやネットワークにアクセスする前に個人の身元を認証するために使用されるデジタル署名にも使用されます。

暗号化は初期の頃から長い道のりを歩んできましたが、データを安全に保護するための重要な要素であり続けています。テクノロジーの急速な発展に伴い、暗号化は今後何年にもわたってサイバーセキュリティの不可欠な要素であり続ける可能性があります。

それはの不可欠な部分ですブロックチェーンこれは、データのセキュリティと整合性を確保するために使用される主要なメカニズムであるためです。これは、ブロックチェーンを非常に革新的なものにする分散型の信頼の基盤を提供します。暗号化によって作成されたデジタル署名は、ネットワーク上のすべてのノードが同じバージョンの真実に同意することを保証するために使用されるコンセンサスアルゴリズムの基礎も提供します。

暗号化における対称および非対称暗号化

対称暗号化 (秘密鍵暗号化とも呼ばれます) は、データの暗号化と復号化の両方に同じ鍵を使用する暗号化の一種です。これは、世界で最も広く使用されている暗号化アルゴリズムの XNUMX つであり、安全な通信やデジタル署名などのさまざまなアプリケーションで使用されています。

対称暗号化では、暗号化キーが XNUMX つの当事者間で共有されます。送信者はキーを使用してメッセージを暗号化し、受信者はそれを使用してメッセージを復号化します。このタイプの暗号化は比較的簡単に実装できますが、両方の当事者が同じ鍵にアクセスできる必要があり、安全に管理するのが難しい場合があります。

一方、非対称暗号化または公開鍵暗号化は、対称暗号化の代替手段です。このタイプの暗号化では、公開鍵と秘密鍵の XNUMX つの鍵が使用されます。送信者は受信者の公開鍵を使用してメッセージを暗号化し、受信者は秘密鍵を使用してメッセージを復号化します。これにより、秘密鍵が誰とも共有されないため、対称暗号化よりもはるかに安全になります。

ブロックチェーン技術が暗号をどのように利用しているか

1. 暗号通貨: ブロックチェーン技術は暗号化を利用して、デジタル通貨トークンの交換を保護および追跡します。暗号化キーは、トランザクションにデジタル署名するための安全な方法を提供し、二重支出やデータの不正な改ざんを防ぎながら、ブロックチェーンネットワークを介してトランザクションを安全に送信できるようにします。

2. NFT: 代替不可能なトークン (NFT) は、暗号化を使用して所有権を証明し、真正性を保証する独自のデジタル資産です。各トークンは、楕円曲線署名アルゴリズムを使用して暗号的に署名されているため、他の誰かが同一のトークンを偽造して自分のものとして主張することはほとんど不可能です.

3. メタバース: メタバースでは、身元の確認、仮想土地の所有権の作成、ユーザー間の安全な資産転送の有効化、ゲームやその他の仮想環境内での知的財産権の保護のために、暗号化が使用されます。公開鍵基盤 (PKI) などの暗号化技術を使用してユーザー ID を検証することにより、ユーザーは、プラットフォーム自体で詐欺や悪意のある活動が行われることを恐れることなく、安全に相互に対話できます。

4 DeFi: 分散型金融 (DeFi) は、分散型ネットワーク上でクロスチェーン取引や流動性プール管理プロトコルなどの複雑な金融機能を安全に実行するために、高度な暗号化アルゴリズムを利用するスマートコントラクトによって強化されています。

ブロックチェーンの世界における暗号の機能

1. 機密性: 暗号化はブロックチェーンで使用され、送信されるデータを暗号化することでトランザクションの機密性を確保します。これにより、機密情報への不正アクセスを防ぎ、盗聴から保護します。

2. 整合性: 暗号化アルゴリズムを使用して、ブロックチェーンに保存されているデータの整合性を確保します。これにより、データの改ざんが防止され、ブロックがチェーンに追加されると、そこに含まれる情報を変更できないことが保証されます。

3. 認証: ブロックチェーンでは暗号化を使用して、ユーザーを認証し、詐欺を防止します。これは、トランザクションの送信者の身元を確認し、改ざんされていないことを確認するデジタル署名を使用して実現されます。

4. 否認防止: 暗号化は、すべてのトランザクションの永続的で変更不可能な記録を作成することにより、ブロックチェーンで否認防止を提供します。つまり、トランザクションがブロックチェーンに追加されると、元に戻したり拒否したりすることはできず、ネットワーク上のすべてのアクティビティの改ざん防止の監査証跡が提供されます。

5. コンセンサス: 暗号化は、ブロックチェーンネットワークでコンセンサスを促進するためにも使用されます。プルーフオブワーク (PoW) やプルーフオブステーク (PoS) などのコンセンサスアルゴリズムを使用することで、ネットワークはどのブロックが有効でチェーンに追加する必要があるかについて合意に達することができ、ブロックの完全性とセキュリティを確保するのに役立ちます。ネットワーク全体。

ブロックチェーンに対する暗号化ハッシュ関数の利点

コンパクトな表現: ハッシュ関数は固定長の出力を生成します。これにより、ブロックチェーンでのデータの効率的な保存と検索が可能になります。これは、ブロックチェーンのサイズを管理しやすくし、ネットワークに追加されるデータに応じてスケーリングできるようにするために重要です。
予測不可能性: 暗号化ハッシュ関数は予測不可能になるように設計されています。つまり、出力ハッシュから入力データを決定することは計算上不可能です。これにより、攻撃者が出力を予測し、ネットワークに保存されたデータを操作することが困難になり、ブロックチェーンのセキュリティが強化されます。
ブロックのリンク: ハッシュ関数は、ブロックチェーンでブロックをリンクするために使用されます。各ブロックのハッシュは次のブロックに含まれ、検出されずに変更できないブロックの安全なチェーンを作成します。

デメリット

1. 高コスト: 暗号化には特別なハードウェアとソフトウェアが必要であり、購入するのに費用がかかる可能性があります。

2. 理解の難しさ: 暗号化アルゴリズムの複雑さを理解するのは難しい場合があり、アルゴリズムを正しく使用したり、問題が発生した場合にトラブルシューティングしたりすることが難しくなります。

3. より長い処理時間: 暗号化と復号化に時間がかかるため、ブロックチェーンネットワークでのトランザクションの処理時間が長くなる可能性があります。

4. セキュリティの問題: 暗号化の安全性は、使用されているアルゴリズムと採用されている技術によって決まるため、これらの領域に弱点がある場合、ブロックチェーンに保存されているデータは、ハッカーや悪意のある攻撃者による攻撃に対して脆弱になる可能性があります。

5. 柔軟性の欠如: 暗号化アルゴリズムがブロックチェーンに実装されると、ネットワークのすべてのユーザーがそれに応じてソフトウェアをアップグレードする必要がない限り、簡単に変更または更新することはできません。これは、既存のアプリケーションとの互換性の問題のためにしばしば不可能です。または、利用可能なリソースの不足や時間の制約など、その他の技術的な課題。

アプリケーション

暗号化は、ブロックチェーン以外の分野でも使用されています。これらには以下が含まれます：

1. モバイルデバイス: 暗号化はモバイルデバイスを保護するために使用され、悪意のあるアプリが個人データにアクセスしたり、不正なメッセージや通話を送信したりするのを防ぎます。

2. 政府のセキュリティ: 政府は暗号化を使用して機密情報を保護し、独自の目的でデータへのアクセスを取得しようとする外国政府や敵対的なアクターから機密情報を保護します。

3. クラウドコンピューティング: クラウドプロバイダーは暗号化を使用して、サーバーに保存されている顧客データを保護し、許可されたユーザーのみが保存された情報を表示または変更できるようにし、ネットワーク全体で常に高レベルのセキュリティを維持できるようにします。

4. デジタル著作権管理 (DRM): DRM では、知的財産を保護し、音楽、映画、電子書籍などのデジタルコンテンツの無許可のコピーや配布を防止するために暗号化が使用されます。

5. 電子商取引: 電子商取引では暗号化が使用され、オンライントランザクションを保護し、クレジットカード番号や個人情報などの機密情報を保護します。これにより、詐欺を防止し、顧客のプライバシーを確保できます。

まとめ

暗号化とブロックチェーン技術の組み合わせは、今後数年間で世界を変える、信じられないほど安全で効率的なデジタルインフラストラクチャの基盤を提供します。新しいテクノロジーが開発されるにつれて、暗号化はブロックチェーンネットワークの重要なコンポーネントであり続け、セキュリティと信頼性を確保するのに役立ちます。また、私たちがまだ想像もしていない新しい機会やユースケースが生まれる可能性もあります。可能性は無限大です。

ソース: https://www.cryptopolitan.com/history-of-cryptography-blockchain-networks/