区块链:密码学起源——由【凯撒加密】到【一次一密】_BTC

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

谷歌前CEO曾称赞比特币是一项卓越的密码学成就:金色财经报道，在最近被发现的一段旧视频中，谷歌前CEO Eric Schmidt称赞比特币是一项卓越的密码学成就。据悉，Schmidt是2014年在计算机历史博物馆中发表的这一看法。

他认为，比特币的技术很重要，但对该资产作为货币的用途表示怀疑。他表示，比特币的技术可以在未来为更多企业提供动力。（Finbold）[2022/8/7 12:07:20]

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

动态 | 1999年的密码学难题被解开，证明被存储在BTC和BCH区块链上:据bitcoin.com报道，1999年4月，麻省理工学院（MIT）的密码学家设想了一个预计需要35年才能解决的难题。上个月，自学成才的程序员Bernard Fabrot透露已经破解了该难题。Fabrot的证明过程已于4月20日被标记并储存在BCH区块链上，并已在此后5天被储存在BTC区块链上。此后Antpool矿池还在Coinbase的数据中为573138区块添加了祝贺信息。[2019/5/18]

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。

声音 | “现代密码学之父”Whitfield Diffie：区块链的前景取决于能否为用户创造价值:据深圳侨报消息，近日，在第二届智荟深圳·海外专才深圳行上，“现代密码学之父”Whitfield Diffie表示，没有网络安全就没有稳定的经济、社会的正常运转，就不能保障大众的利益。而如今极为火热的区块链，其背后的核心支撑也正是公钥加密技术。他还指出，区块链在未来将会有更加庞大的用户群，而区块链的前景取决于能否为用户创造价值。同时，区块链的发展从一定程度上推动了加密技术的“复兴”，使区块链重新聚焦于产品的加密层面。[2019/4/18]

现场 | 密码学专家杨光：实现百万级TPS几年内希望不大 领域内突破将有助发掘新应用场景:金色财经现场报道，在全球区块链开发者2018会议期间，金色财经采访了刚刚演讲的密码学专家杨光。他认为，目前扩容领域研究的主要方向是可验证计算、零知识证明等技术，分片技术也具有广阔的前景。他认为，区块链实现百万级TPS值得追求，但几年内希望不大。当前来看公链上的TPS对于运行当前的应用来讲是够用的，但未来在TPS上的突破，能够提供给我们新应用的探索可能。就像当今互联网速度的提升让我们实现了早期互联网时期人们难以想象的应用一样。[2018/12/16]

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