Blockchain - What is Public Key Cryptography ماهو تشفير المفتاح العام سلاسل البلوك او سلاسل الكتل

 Blockchain - What is  Public Key Cryptography  ماهو تشفير المفتاح العام سلاسل البلوك او سلاسل الكتل

Blockchain - What is  Public Key Cryptography  ماهو تشفير المفتاح العام سلاسل البلوك او سلاسل الكتل

في التشفير ، المفتاح العمومي هو قيمة عددية كبيرة تُستخدم لتشفير البيانات. يمكن إنشاء المفتاح بواسطة برنامج برمجي ، ولكن في كثير من الأحيان ، يتم توفيره من قبل سلطة موثوقة ومعينة ويتم إتاحته للجميع من خلال مستودع أو دليل يمكن الوصول إليه بشكل عام. يستخدم المفتاح العام أيضًا لتشفير رسالة أو التحقق من شرعية التوقيع الرقمي. ويكون مصحوبًا بمفتاح خاص مناظر معروف فقط لمالكه. تُستخدم المفاتيح الخاصة لفك تشفير الرسائل التي تم إنشاؤها باستخدام المفتاح العام المقابل أو لإنشاء توقيعات. بمعنى آخر ، يقوم المفتاح العام بتأمين البيانات من الاستخدام غير المصرح به ، بينما يتم استخدام المفتاح الخاص لإلغاء قفله. تتوفر المفاتيح العامة من هيئة إصدار الشهادات ، والتي تصدر الشهادات الرقمية التي تثبت هوية المالك وتحتوي على المفتاح العام للمالك. يتم إنشاء المفاتيح العامة باستخدام خوارزمية غير متماثلة ، والتي تقوم بإقران المفتاح العام بمفتاح خاص مرتبط. الخوارزميات الأكثر شيوعًا المستخدمة لإنشاء مفاتيح عامة هي Rivest-Shamir-Adleman وتشفير المنحنى الإهليلجي elliptic curve cryptography   وخوارزمية التوقيع الرقمي Digital Signature Algorithm. . يمكن إعطاء مفتاح عام لأي شخص يريد الفرد التواصل معه ، في حين أن المفتاح الخاص ينتمي إلى الفرد الذي تم إنشاؤه من أجله ولم تتم مشاركته. عادةً ما يتم تخزين المفتاح العام على خادم البنية التحتية للمفتاح العام ويتم استخدامه لتشفير البيانات بشكل آمن قبل إرسالها عبر الإنترنت.

كيف يعمل المفتاح العمومي؟

 مفتاح التشفير هو خوارزمية رياضية يتم تنفيذها في البرامج أو الأجهزة وتستخدم لتشفير البيانات أو فك تشفيرها. إنها سلسلة من البتات التي يتم دمجها مع البيانات لإنشاء نص مشفر. يمكن أيضًا استخدام مفتاح التشفير لفك تشفير البيانات وإعادتها إلى نص عادي. النوعان الرئيسيان من خوارزميات التشفير متماثلان وغير متماثلان. تعمل خوارزميات المفاتيح المتماثلة باستخدام مفتاح واحد لتشفير المعلومات وفك تشفيرها ، بينما يستخدم التشفير غير المتماثل مفتاحين: مفتاح عام لتشفير الرسائل ومفتاح خاص لفك تشفيرها.

تتكون عملية إرسال واستقبال البيانات عبر التشفير غير المتماثل عادةً من خمس خطوات: 

1. إنشاء المفتاح. يقوم كل فرد بإنشاء مفتاح عام وخاص.
2.  تبادل المفتاح. يقوم المرسل والمتلقي بتبادل المفاتيح العامة. 
3. التشفير. يتم تشفير بيانات المرسل باستخدام المفتاح العام للمستلم. 
4. إرسال البيانات المشفرة. يتم إرسال البيانات المشفرة إلى المستلم. 
5. فك التشفير. يقوم المستلم بفك تشفير الرسالة باستخدام مفتاحه الخاص.

تطبيق تشفير  المفتاح العام وسلاسل الكتل 

يُعرف تشفير المفتاح العام أو باختصار PKI أيضًا باسم التشفير غير المتماثل. يستخدم زوجين من المفاتيح - العامة والخاصة. المفتاح هو رقم ثنائي طويل. يتم توزيع المفتاح العام في جميع أنحاء العالم وهو حقًا علني كما يوحي اسمه. يجب أن يكون المفتاح الخاص خاصًا بشكل صارم ولا ينبغي لأحد أن يفقده أبدًا.

في حالة Bitcoin ، إذا فقدت المفتاح الخاص في محفظة Bitcoin الخاصة بك ، فستكون المحتويات الكاملة لمحفظتك عرضة للسرقة على الفور وقبل أن تعرفها ، ستختفي جميع أموالك (محتويات محفظتك) بدون آلية في النظام لتعقب من سرقها - هذا هو عدم الكشف عن هويته في النظام الذي ذكرته سابقًا.

تؤدي البنية التحتية للمفاتيح العمومية وظيفتين - الاستيقان وخصوصية الرسالة من خلال آلية التشفير / فك التشفير. سأشرح الآن هاتين الوظيفتين -

المصادقة

عندما يتبادل الطرفان الرسائل ، من المهم إقامة ثقة بين المرسل والمتلقي. على وجه الخصوص ، يجب أن يثق المتلقي في مصدر الرسالة. بالانتقال إلى السيناريو السابق (الموضح في الشكل 1) لإرسال بوب بعض الأموال إلى ليزا لشراء بعض السلع منها ، دعونا نرى كيف يبني PKI هذه الثقة بين بوب وليزا. انظر إلى الصورة أدناه -

في المقام الأول ، إذا أراد بوب إرسال بعض الأموال إلى ليزا ، فعليه إنشاء مفتاح خاص / عام خاص به. لاحظ أنه يتم دائمًا إقران كلا المفتاحين معًا ولا يمكنك المزج بين المفاتيح الخاصة والعامة لأفراد مختلفين أو حالات مختلفة.

الآن ، يقول بوب أنه سيرسل 10 دولارات إلى ليزا. لذلك قام بإنشاء رسالة (رسالة نصية عادية) تحتوي على المفتاح العام لبوب (المرسل) ، ومفتاح ليزا (المتلقي) العام ، والمبلغ (10 دولارات).

تمت إضافة الغرض من هذا التحويل ، مثل "أريد شراء قرع منك" أيضًا في الرسالة. تم الآن توقيع الرسالة بأكملها باستخدام المفتاح الخاص لبوب. عندما تتلقى ليزا هذه الرسالة ، فإنها ستستخدم خوارزمية التحقق من التوقيع الخاصة بمفتاح البنية التحتية للمفاتيح العمومية والمفتاح العام لبوب للتأكد من أن الرسالة نشأت بالفعل من بوب. كيف يعمل PKI هو خارج نطاق هذا البرنامج التعليمي. تتم إحالة القارئ المهتم إلى هذا الموقع لمزيد من المناقشة التفصيلية حول البنية التحتية للمفاتيح العمومية. هذا يثبت صحة منشئ الرسالة. الآن ، دعونا نلقي نظرة على خصوصية الرسالة.

خصوصية الرسالة

الآن ، بعد أن تلقت ليزا مدفوعاتها ، تريد إرسال الرابط إلى كتابها الإلكتروني الذي يريد بوب شراءه. لذلك ستنشئ ليزا رسالة وترسلها إلى بوب كما هو موضح في الصورة -

تنشئ ليزا رسالة مثل "هنا رابط الكتاب الإلكتروني الذي طلبته" ، وتوقعها بمفتاح بوب العام الذي استلمته في رسالة طلب بوب وتقوم أيضًا بتشفير الرسالة باستخدام مفتاح سري مشترك بين الاثنين أثناء مصافحة HTTPS.

الآن ، ليزا متأكدة من أن بوب فقط يمكنه فك تشفير الرسالة باستخدام المفتاح الخاص الذي يحتفظ به بوب وحده. أيضًا ، لن يتمكن أي شخص يعترض الرسالة من استعادة محتوياتها لأن المحتويات مشفرة بواسطة مفتاح سري يحتفظ به بوب وأليس فقط. هذا يضمن لـ ليزا أن الوصول إلى كتابها الإلكتروني يُمنح فقط لبوب.

بعد الاطلاع على كل من الميزات ، المصادقة وخصوصية الرسائل ، المتضمنة في PKI ، دعونا نمضي قدمًا لنرى كيف تستخدم Bitcoin PKI لتأمين دفتر الأستاذ العام الذي ذكرته في فصل "ما هي Bitcoin؟".

لمعرفتك - أكثر خوارزميات PKI شيوعًا هي RSA و ECDSA ، وتستخدم Bitcoin الأخير.