密码学或密码学是编写程式码和安全通讯程式码的科学,是区块链产业和现代数位货币涉及的最重要元素之一。今天使用的加密技术是长期发展历史的结果。自古以来,人们就使用密码学来安全地传递讯息。以下是密码学的迷人历史,它催生了现代数位加密中使用的先进而复杂的方法。
密码学的古老根源
众所周知,原始密码技术在古代就已经存在,并且大多数早期文明似乎在某种程度上使用了密码学,例如代码替换,这是古埃及和美索不达米亚著作中密码学的基本形式。已知最古老的此类密码学例子是在一位名叫 Khnumhotep II 的埃及贵族的坟墓中发现的,他生活在大约 3,900 年前。
库努霍特普二世铭文中符号替换的目的不是为了隐藏信息,而是为了增强其语言吸引力。已知最古老的用于保护敏感信息的密码学例子发生在大约 3,500 年前,当时一位美索不达米亚抄写员使用密码学隐藏了用于粘土片的陶器釉料配方。
在古代后期,密码学被广泛用于保护重要的军事信息,直到今天它仍然发挥着作用。在希腊的斯巴达市,信息通过将信息写在一定大小的圆柱体上的羊皮纸上来加密,使得信息无法破译,直到接收者将其包裹在类似的圆柱体上。同样,早在公元前 2 世纪,古印度的间谍就已使用加密信息。
也许最先进的密码学是由罗马人在古代世界使用的。罗马密码的一个著名例子是凯撒密码,涉及将加密消息的字母转换为拉丁字母表中一定数量的位置。知道这个系统和更改字母的位置的数量,接收者可以解码消息,如果失败,消息将不再可读或理解。
中世纪和文艺复兴时期的发展
在中世纪,密码学变得越来越重要,但以凯撒方法为例的替代密码仍然是密码学的标准。
密码分析科学是破解和解决密码的科学,它已经开始赶上密码学中仍然相对原始的原始科学。 Al-Kindi 是一位著名的阿拉伯数学家,他在公元 800 年左右开发了一种称为频率分析的技术,使替换码容易被解密。试图破译加密消息的人们第一次能够使用系统化的方法来破译加密消息,这使得密码学有必要进一步发展才能保持有用性。
1465 年,Leon Alberti 开发了一种多表密码,该密码被认为是针对加拿大频率分析技术的解决方案。在多表密码中,消息使用两个不同的字母表进行编码。第一个是原始消息写入的字母表,而第二个是完全不同的字母表,消息在加密后出现在其中。密码与传统的替代密码相结合,大大提高了加密信息的安全性。除非读者知道这封信最初所用的字母表,否则肯尼迪的频率分析方法是没有用的。
文艺复兴时期还开发了新的信息加密方法,其中包括由著名科学家弗朗西斯·培根爵士于 1623 年发明的早期流行的二进制编码方法。
近几个世纪的更多进步
几个世纪以来,密码学一直在逐步发展。在 1870 年代,托马斯·杰斐逊 (Thomas Jefferson) 描述了密码学领域的一项重大事件,尽管它可能从未建成。他的发明被称为“密码轮”,由移动轮上的 36 个字母环组成,可用于实现复杂的加密。这个概念是如此先进,以至于直到第二次世界大战为止它仍然是美国军事加密的基础。
第二次世界大战也见证了模拟密码学的完美例子,即恩尼格玛机。与轮式密码一样,轴心国使用的这种装置也使用旋转轮来对信息进行编码,这使得在没有其他谜题的情况下几乎不可能读取信息,但最终早期的计算机技术被用来帮助破解恩尼格玛密码,并成功解码恩尼格玛信息。仍然被认为是盟军最终胜利的关键因素。
计算机时代的密码学
随着计算机的普及,加密技术已经比模拟时代先进得多。 128 位数学加密比任何古代或中世纪加密都强大得多,现在已成为许多敏感设备和计算机系统的标准。从 1990 年开始,计算机科学家正在开发一种全新形式的密码学,称为量子密码学,希望再次提高现代密码学提供的保护水平。
最近,加密技术也被用来使数字货币的创建成为可能,因为数字货币利用了先进的加密技术,包括散列函数、公钥加密和数字签名。这些技术主要用于确保区块链上存储的数据的安全性并验证交易。一种称为椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)的特殊形式的密码学支撑着比特币和其他密码系统,作为提供额外安全性并确保资金只能由其合法所有者使用的一种方式。
密码学在过去 4000 年里已经取得了长足的进步,并且不可能很快停止前进。只要敏感数据需要保护,加密技术就会不断进步。尽管当今区块链中使用的密码系统代表了这门科学的一些最先进的形式,但它们也是贯穿人类历史的传统的一部分。
