Crittografia in Blockchain: tipi e applicazioni [2022]

Introduzione alla Blockchain

Blockchain è una rete peer-to-peer; la parola 'blockchain' è composta da due termini separati, 'block' e 'chain'. Un blocco riferito a una raccolta di dati, record di dati alias e una catena riferita a un database pubblico di questi blocchi, archiviati come un elenco.

Questi elenchi sono collegati tramite crittografia, rendendola il requisito più essenziale e fondamentale per la creazione di una blockchain. Blockchain è un elenco crescente di record e i blocchi vengono aggiunti all'elenco con il tempo. La crittografia in blockchain può essere un concetto complicato, ma abbiamo cercato di semplificarlo per una migliore comprensione.

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Crittografia

La crittografia è un metodo per sviluppare tecniche e protocolli per impedire a terzi di accedere e acquisire conoscenza dei dati dai messaggi privati ​​durante un processo di comunicazione. La crittografia è anche composta da due antichi termini greci, Kryptos e Graphein, il primo termine che significa "nascosto" e il secondo che è "scrivere". Esistono diversi termini relativi alla crittografia, che sono indicati come segue:

Crittografia: è un processo di testo in chiaro (testo normale) in un testo cifrato (sequenza casuale di bit).

Decrittografia: il processo inverso di crittografia, conversione di testo cifrato in testo in chiaro.

Cifra: La funzione matematica, cioè un algoritmo crittografico che viene utilizzato per convertire il testo in chiaro in testo cifrato.

Chiave: una piccola quantità di informazioni necessaria per indurre l'output dell'algoritmo crittografico.

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Tipi di crittografia

Per comprendere la crittografia in blockchain , è necessario comprendere i tipi di crittografia. Esistono principalmente tre modi diversi in cui possiamo eseguire algoritmi crittografici, vale a dire, crittografia a chiave simmetrica, crittografia a chiave asimmetrica e funzioni hash.

1. Crittografia a chiave simmetrica : in questo metodo di crittografia, prendiamo una singola chiave nell'applicazione. Questa chiave comune viene utilizzata sia per la crittografia che per il processo di decrittazione. L'utilizzo di una chiave singola comune crea un problema di trasferimento sicuro della chiave tra il mittente e il destinatario. Viene anche chiamata crittografia a chiave segreta.

2. Crittografia a chiave asimmetrica: questo metodo di crittografia utilizza una coppia di chiavi, una chiave di crittografia e una chiave di decrittografia, denominate rispettivamente chiave pubblica e chiave privata. La coppia di chiavi generata da questo algoritmo è costituita da una chiave privata e da una chiave pubblica univoca generata utilizzando lo stesso algoritmo. Viene anche chiamata crittografia a chiave pubblica.

3. Funzioni hash : questo tipo di crittografia non fa uso di chiavi. Utilizza un codice per generare un valore hash di una lunghezza fissa dal testo in chiaro. È quasi impossibile recuperare il contenuto del testo in chiaro dal testo cifrato.

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Uso della crittografia in Blockchain

Le blockchain utilizzano due tipi di algoritmi crittografici, algoritmi a chiave asimmetrica e funzioni hash. Le funzioni hash vengono utilizzate per fornire la funzionalità di una singola visualizzazione della blockchain a ogni partecipante. Le blockchain generalmente utilizzano l'algoritmo di hash SHA-256 come funzione hash.

Le funzioni hash crittografiche forniscono i seguenti vantaggi alla blockchain:

• Effetto valanga – Una leggera modifica dei dati può comportare una produzione notevolmente diversa.
• Unicità: ogni input ha un output unico.
• Deterministico: qualsiasi input avrà sempre lo stesso output se passato tramite la funzione hash.
• Rapidità: l'output può essere generato in un lasso di tempo molto ridotto.
• Il reverse engineering non è possibile, cioè non possiamo generare l'input avendo l'output e la funzione hash.

Le funzioni hash hanno un ruolo importante nel collegare i blocchi tra loro e anche nel mantenere l'integrità dei dati archiviati all'interno di ciascun blocco. Qualsiasi alterazione nei dati del blocco può portare a incoerenze e rompere la blockchain, rendendola non valida. Questo requisito è raggiunto dalla proprietà delle funzioni hash, chiamata "effetto valanga".

In base a ciò, se apportiamo anche una leggera modifica all'input della funzione hash, finiremo per ottenere un output totalmente non correlato rispetto all'output originale. Prendiamo un esempio di una funzione hash SHA-256 e confrontiamo i loro output,

Input: Blockchain su upGrad

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Input con una leggera differenza: Blockchain su upGrad

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Puoi notare l'enorme differenza nell'output dopo aver cambiato un singolo carattere nell'input da minuscolo a maiuscolo. Questo rende i dati affidabili e sicuri sulla blockchain; eventuali modifiche ai dati del blocco porteranno a questa differenza nel valore hash e renderanno la blockchain non valida, rendendola immutabile.

La crittografia a chiave asimmetrica è dove la chiave privata generalmente deve essere prodotta da un algoritmo di numeri casuali e la chiave pubblica viene calcolata eseguendo un algoritmo irreversibile. L'algoritmo di crittografia asimmetrica ha il vantaggio di avere chiavi pubbliche e private separate, che possono essere trasferite su canali non protetti.

Probabilmente presenta anche diversi svantaggi, alcuni dei quali sono la bassa velocità di elaborazione e la forza di crittografia insoddisfacente. È assolutamente necessario garantire la sicurezza dell'algoritmo di crittografia asimmetrica durante la trasmissione dei dati sulla blockchain.

Una delle parti principali della crittografia a chiave asimmetrica sono le firme digitali. Le firme digitali forniscono integrità al processo; sono facilmente verificabili e non possono essere corrotti. Hanno anche la qualità di non ripudio, rendendoli simili alle firme nel mondo reale. Le firme digitali assicurano che la blockchain sia valida e che i dati siano verificati e corretti.

Hashing, coppie di chiavi pubblica-privata e le firme digitali insieme costituiscono la base per la blockchain. Queste funzionalità crittografiche consentono ai blocchi di essere collegati in modo sicuro da altri blocchi e garantiscono anche l'affidabilità e l'immutabilità dei dati archiviati sulla blockchain.

Ci sono un numero enorme di applicazioni della tecnologia blockchain e la crittografia lo rende possibile. Una delle principali applicazioni della crittografia nel mondo reale nella blockchain sono le criptovalute. Diamo un'occhiata alla sua applicazione nelle criptovalute.

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Le criptovalute sono una delle principali applicazioni delle blockchain e utilizzano coppie di chiavi pubblica-privata per mantenere gli indirizzi degli utenti sulla blockchain. Per la crittografia in blockchain, la chiave pubblica viene utilizzata come indirizzo della persona. La chiave pubblica è visibile globalmente, cioè è visibile a qualsiasi partecipante del partecipante. La chiave privata è un valore segreto e viene utilizzata per accedere ai dati dell'indirizzo e autorizzare qualsiasi azione per l'"indirizzo", che generalmente sono transazioni.

Le firme digitali sono ampiamente utilizzate per le criptovalute. Sono utilizzati per approvare le transazioni firmandole in modo sicuro (offline) e sono utilizzati anche per contratti multi-firma e portafogli digitali sulla blockchain. Per eseguire qualsiasi azione da questi contratti multi-firma e portafogli digitali, sono necessarie le firme digitali di più chiavi private (diverse) prima che qualsiasi azione venga eseguita.

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Conclusione

La tecnologia blockchain è stata nelle aree chiave di sviluppo per tutte le multinazionali e anche un numero enorme di startup sta emergendo in questa tecnologia negli ultimi anni. Blockchain deve ancora testimoniare il suo utilizzo principale nella società, eppure ci sono numerose opportunità per i professionisti di esplorare e sviluppare le loro carriere in questo campo; uno dei quali è sicuramente la crittografia in blockchain . Con il tempo questo campo fornirà infinite opportunità e, per questo, puoi iniziare ad imparare la tecnologia blockchain e avere il vantaggio della prima mossa con upGrad .

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