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.

Bitcoin - Brief History نبذة مختصرةعن تاريخ البتكوين

Bitcoin - Brief History نبذة مختصرةعن تاريخ البتكوين

Bitcoin - Brief History نبذة مختصرةعن تاريخ البتكوين

تم تقديم البيتكوين في هذا العالم بواسطة ساتوشي ناكاموتو من خلال ورقة بيضاء بأسلوب البحث بعنوان البيتكوين: نظام نقدي إلكتروني من نظير إلى نظير في عام 2008. لم تحل عملة البيتكوين مشكلة الإنفاق المزدوج فحسب ، بل قدمت أيضًا المزيد المزايا ، أحد هذه المزايا الجديرة بالذكر هنا هو إخفاء الهوية في المعاملات. ساتوشي الذي أنشأ النظام وقام بمعاملات قليلة على هذا النظام هو مجهول تمامًا للعالم بأسره. فقط تخيل ، في عالم وسائل التواصل الاجتماعي هذا ، عندما تكون خصوصية كل فرد على المحك ، لا يستطيع العالم حتى الآن تتبع من هو ساتوشي؟ في الواقع ، لا نعرف ما إذا كان ساتوشي فردًا أم مجموعة من الناس. كشف البحث على Google عن حقيقة أن عملات البيتكوين التي يمتلكها ساتوشي ناكاموتو تبلغ قيمتها حوالي 19.4 مليار دولار - وهذه الأموال لا تزال غير مطالب بها في نظام البيتكوين. إذن ما هو Bitcoin - دعونا نلقي نظرة! ما هو البيتكوين؟ كما رأيت سابقًا ، يحتفظ البنك بدفتر أستاذ يسجل كل معاملة. هذا دفتر الأستاذ ملكية خاصة ويحتفظ بها البنك. اقترح ساتوشي السماح لدفتر الأستاذ هذا بأن يكون عامًا ويحتفظ به المجتمع. في اللحظة التي تنشر فيها مثل هذا دفتر الأستاذ للجمهور ، ستتبادر إلى ذهنك عدة اعتبارات. يجب أن يكون دفتر الأستاذ هذا غير قابل للعبث حتى لا يتمكن أي شخص من تعديل إدخالاته. نظرًا لأن كل إدخال في دفتر الأستاذ مرئي للعامة ، فسيتعين علينا معرفة كيفية الحفاظ على إخفاء الهوية - من الواضح أنك لن ترغب في أن يعرف الجميع في العالم أنني دفعت لك مليون دولار. أيضًا ، نظرًا لوجود دفتر أستاذ واحد فقط يتتبع كل معاملة في العالم ، فإن حجم دفتر الأستاذ سيكون مصدر قلق كبير آخر. لم يكن تقديم حل لهذه التعقيدات أمرًا تافهًا وهذا ما أحاوله هنا لجعلك تفهم البنية الأساسية لعملة البيتكوين بكلمات بسيطة. هذه البنية الأساسية هي Blockchain وهذا ما يدور حوله هذا البرنامج التعليمي. لفهم بنية Blockchain ، تحتاج إلى فهم بعض الميزات الأساسية التي تستند إليها. لذا ، دعونا نبدأ مع PKI - تشفير المفتاح العام.

2008:

- تم تسجيل اسم المجال bitcoin.org

- تم نشر ورقة البيتكوين الأصلية لساتوشي ناكاموتو

- مشروع البيتكوين مسجل في sourceforge.net

2009:

- تم إنشاء كتلة Genesis في 3 يناير الساعة 18:15:05 بتوقيت جرينتش

- تم إصدار أول عميل بيتكوين (bitcoind v0.1)

- يتم تنفيذ أول معاملة بيتكوين في الكتلة 170 ، من ساتوشي ناكاموتو إلى هال فيني

- حدثت أول زيادة في الصعوبة في 30 ديسمبر من 1.00 إلى 1.18289953 في الكتلة 32256

2010:

- إنشاء أول موقع لتبادل عملات البيتكوين (سوق البيتكوين)

- تم إنشاء مزرعة تجزئة OpenGL GPU بواسطة ArtForz ويبدأ تعدين GPU

- يتم استغلال ثغرة أمنية في Bitcoin لتوليد 184 مليار بيتكوين - يتم إصلاح الخطأ بسرعة

- بدء التعدين المجمع

2011:

- وصل البيتكوين إلى التكافؤ مع الدولار الأمريكي لأول مرة (1 دولار أمريكي = 1 بيتكوين)

- صعوبة توليد البيتكوين تتجاوز المليون لأول مرة في يونيو 2011

- عقد مؤتمر Bitcoin الأول والمعرض العالمي في مدينة نيويورك

2012:

- تأسست مؤسسة البيتكوين في سبتمبر 2012

- يتم الاحتفال بيوم النصف الأول لبيتكوين في 28 نوفمبر ، مع الكتلة 210000 بمكافأة كتلة قدرها 25 BTC. سيتم الاحتفال بيوم النصف المجدول التالي في عام 2016 ، عندما تنخفض مكافأة الكتلة إلى النصف إلى 12.5 BTC في الكتلة 420000.

2013:

- يحدث شوكة صلبة للعميل المرجعي v0.8.0 ؛ تحديثات الشبكة في غضون ساعات قليلة

- يتجاوز إجمالي القيمة السوقية للبيتكوين مليار دولار أمريكي

- صعوبة تعدين البيتكوين تجاوزت مليار في ديسمبر 2013

2014:

- صعوبة تعدين البيتكوين تتجاوز 35 مليار

2015:

- تعلن NASDAQ عن منصة NASDAQ LINQ القائمة على blockchain لإصدار الأوراق المالية الخاصة

- تصدر ولاية نيويورك "BitLicense" ، والتي تحدد القواعد التي يجب أن تتبعها شركات Blockchain الناشئة داخل الولاية

- تُعفى Bitcoin من ضريبة القيمة المضافة ، وفقًا للقواعد التي تفرضها محكمة العدل الأوروبية

2016:

- تم إصدار OpenBazaar في أبريل كأول سوق لامركزي يقبل Bitcoin كطريقة دفع

- ادعى كريج رايت بشكل احتيالي أنه ساتوشي ناكاموتو من خلال عرض توقيع مفتاح خاص ، في محاولة لتقديمه كمفاتيح ساتوشي

- في 9 يوليو 2016 ، حدث النصف الثاني حيث تم تخفيض مكافأة الكتلة إلى 12.5 بيتكوين لكل كتلة

- أكبر بورصة Bitcoin من حيث الحجم حتى الآن ، Bitfinex ، تم اختراقها وسرقة 119،756 من عملات البيتكوين

2017:

- حطمت Bitcoin علامة 1000 دولار في أوائل يناير 2017 ، لأول مرة منذ 2014

- صنفت اليابان عملة البيتكوين على أنها مناقصة قانونية ، بعد خلافات طويلة بين المنظمين وبورصات العملات المشفرة

- بدأ تقسيم رمز Bitcoin في تشغيل Bitcoin Cash في الأول من أغسطس ، بهدف دعم كتل تصل إلى 8 ميجابايت

- أعلنت مجموعة CME عن إطلاق عقود البيتكوين الآجلة في أواخر أكتوبر 2017

2018:

تحظر Facebook و Google و Twitter إعلانات التشفير لحماية المستثمرين من عمليات الاحتيال ICO.

- تم تعدين أكثر من 80٪ من إجمالي المعروض من البيتكوين بحلول يناير 2018.

- تقول لجنة الأوراق المالية والبورصات الأمريكية إن بورصات العملات المشفرة يجب أن تسجل لدى الوكالة كبورصات.

What is the Blockchain - Introduction مقدمةماهي سلسلة البلوك البلوك تشين

 What is the Blockchain - Introduction 

قدمةماهي سلسلة البلوك البلوك تشين

What is the Blockchain - Introduction مقدمةماهي سلسلة البلوك البلوك تشين

What is the Blockchain - Introduction مقدمةماهي سلسلة البلوك البلوك تشين

في السنوات الأخيرة ، كان هناك الكثير من الضجة على Blockchain. وصف الكثيرون هذا بأنه أكثر التقنيات اضطرابًا في هذا العقد. على وجه الخصوص ، يمكن أن تكون الأسواق المالية هي الأكثر تضررا.

يتم تكييف التكنولوجيا في العديد من القطاعات مثل الرعاية الصحية والأدوية والتأمين والممتلكات الذكية والسيارات وحتى الحكومات.

ومع ذلك ، فإن التطبيق الأكثر نجاحًا حتى الآن لـ Blockchain هو Bitcoin - نظام النقد الإلكتروني من نظير إلى نظير ، والذي يعد أيضًا أول تطبيق لتقنية blockchain. وبالتالي ، لفهم تقنية blockchain ، من الأفضل فهم كيفية تصميم وتنفيذ نظام Bitcoin.

في هذه المقالة ، ستتعرف على ما هو Blockchain وهندسته المعمارية وكيف يتم تنفيذه وميزاته المختلفة. سوف أضع تطبيق Bitcoin أثناء وصف تعقيدات blockchain.

إن بنية blockchain ليست تافهة وقد كتب الكثيرون مقالات جيدة ودروسًا تعليمية بما في ذلك العديد من مقاطع الفيديو. وتتراوح هذه الجماهير من المبتدئين إلى المحترفين. في هذا البرنامج التعليمي ، سأركز على الفهم المفاهيمي لهندسة blockchain ، مع مراعاة كل من المبتدئين والمحترفين. قبل الخوض في blockchain ، من المهم معرفة سبب ظهور الحاجة إلى هذه التكنولوجيا الجديدة؟ تكمن الإجابة على هذا السؤال فيما يعرف بالإنفاق المزدوج.

ضع في اعتبارك الموقف الموضح في الصورة -

كما هو واضح هنا ، قام بوب بتقديم فاتورة بقيمة 10 دولارات إلى ليزا مقابل كتاب. بمجرد أن تتلقى ليزا هذه الفاتورة المادية بقيمة 10 دولارات ، لا توجد وسيلة لبوب لإعادة استخدام هذه الأموال في بعض المعاملات الأخرى ، لأن العملة الفعلية أصبحت الآن في حوزة ليزا.

الآن ، ضع في اعتبارك الموقف الذي يتم فيه دفع الأموال في شكل رقمي. هذا موضح في الصورة -

نظرًا لأن تنسيق تبادل الأموال في التنسيق الرقمي ، فهو في الأساس ملف مادي ثنائي مخزن في مكان ما على جهاز Bob. بعد أن يعطي بوب هذا الملف (النقود الرقمية) إلى ليزا ، يمكنه أيضًا إعطاء نسخة من الملف إلى أليس. يعتقد كلاهما الآن أنهما تلقيا الأموال دون أن يكون لديهما أي وسيلة لمصادقة العملة الرقمية وبالتالي سوف يسلمان البضائع الخاصة بهما إلى بوب. يسمى هذا الإنفاق المزدوج حيث ينفق المرسل نفس الأموال في أكثر من مكان للحصول على خدمات أو سلع من بائعين متعددين.

لحل مشكلة الإنفاق المزدوج ، يمكن للمرء أن يستخدم سلطة مركزية لمراقبة جميع المعاملات. هذا موضح في الصورة -

تحتفظ السلطة المركزية ، والتي تعتبر البنك الذي تتعامل معه ، بسجل دفتر أستاذ يسجل جميع المعاملات. الآن ، يتعين على بوب إرسال أمواله الرقمية إلى البنك الذي سيقوم بإجراء إدخال في دفتر الأستاذ الخاص به بخصم حساب بوب. بعد التأكد من أن بوب لديه رصيد كافٍ لدفع ثمن الأموال الرقمية التي يريد إرسالها ، سيرسل الأموال إلى ليزا تقيد حسابها في دفتر الأستاذ الخاص بها.

الآن ، من المؤكد أن بوب لا يمكنه مضاعفة إنفاق الأموال. إذا تم توجيه كل معاملة رقمية عبر سلطة مركزية مثل هذه ، فسيتم حل مشكلة الإنفاق المزدوج. يوفر هذا أيضًا فائدة أخرى في التحقق من صحة كل عملة (نقود رقمية) تتلقاها في المعاملة. لذا فإن الأموال المزيفة (النقود المكررة كما في حالة دفع بوب لأليس باستخدام نسخة) سيتم اكتشافها بسهولة ومنعها من التداول.

إن إدخال السلطة المركزية على الرغم من أنها تحل مشكلة الإنفاق المزدوج ، إلا أنها تقدم قضية رئيسية أخرى - تكلفة إنشاء والحفاظ على السلطة المركزية نفسها.

نظرًا لأن البنوك بحاجة إلى الأموال لعملياتها ، فإنها تبدأ في خفض العمولات على كل معاملة عملة تقوم بها لعملائها. قد يصبح هذا أحيانًا مكلفًا للغاية ، لا سيما في تحويل الأموال إلى الخارج حيث قد يشارك العديد من الوكلاء (البنوك) في الصفقة بأكملها.

يتم حل جميع المشكلات المذكورة أعلاه من خلال إدخال عملة رقمية تسمى Bitcoin. سأقدم لك الآن خلفية موجزة عن ماهية Bitcoin قبل الخوض في تصميمها وهندستها.