رمزنگاری چیست؟
رمزنگاری، دانش نوشتن کدها و رمزها برای برقراری ارتباط امن، یکی از مهمترین عناصری است که امکان ایجاد ارزهای رمزپایه و بلاکچین‌های مدرن را فراهم می‌کند. با این حال، تکنیک‌های رمزنگاری که امروزه استفاده می‌شود، نتیجه توسعه فعالیت‌های به نسبت طولانی گذشته است. از زمان‌های بسیار قدیم، مردم از رمزنگاری برای انتقال اطلاعات به روشی ایمن استفاده می‌کردند. در زیر تاریخ جذاب رمزنگاری بیان شده است که منجر به بوجود آمدن روشهای پیشرفته و پیچیده برای رمزگذاری دیجیتال مدرن شده است.
ریشه‌های قدیمی رمزنگاری
تکنیک‌های اولیه رمزنگاری در دوران باستان وجود داشته است و به نظر می‌رسد بیشتر تمدن‌های اولیه تا حدودی از رمزنگاری استفاده می‌کرده‌اند. جایگزینی نماد، اساسی‌ترین شکل رمزنگاری، هم در مصر باستان و هم در نوشته های بین النهرین دیده می‌شود. اولین نمونه شناخته شده از این نوع رمزنگاری در مقبره یک نجیب زاده مصری به نام Khnumhotep II یافت شد که تقریباً 3900 سال پیش زندگی می‌کرده است.
هدف از جایگزینی نماد در کتیبه Knhumhotep پنهان کردن اطلاعات نبود بلکه جذابیت زبانی آن بود. اولین نمونه شناخته شده رمزنگاری مورد استفاده برای محافظت از اطلاعات حساس، در حدود 3500 سال پیش اتفاق افتاد که یک فرد از بین النهرین با استفاده از رمزنگاری فرمول لعاب سفال را مخفی کرد.
در دوره‌های بعدی، رمزنگاری به طور گسترده ای برای محافظت از اطلاعات مهم نظامی مورد استفاده قرار گرفت، هدفی که تا امروز نیز در از آن بهره برده شده است. در ایالت یونان اسپارتا، پیام‌ها با نوشتن روی پوست‌هایی که روی استوانه‌ای در اندازه خاص گذاشته می‌شدند، رمزگذاری می‌شدند، و این پیام را غیرقابل کشف بود تا اینکه توسط گیرنده به دور یک استوانه مشابه پیچیده شود. به همین ترتیب، جاسوسان در هند باستان از پیام‌های رمزگذاری شده از اوایل قرن 2 قبل از میلاد استفاده می‌کرده‌اند.
شاید پیشرفته‌ترین رمزنگاری در جهان باستان توسط رومیان مورد استفاده قرار گرفته شده باشد. یک نمونه برجسته از رمزنگاری رومی، معروف به رمز سزار، شامل انتقال حروف یک پیام رمزگذاری شده توسط تعداد مشخصی مکان به پایین الفبای لاتین بود. یک گیرنده می‌تواند با دانستن این سیستم و تعداد مکان‌های جابجایی حروف، پیام غیرقابل خواندن را با موفقیت رمزگشایی کند.
تحولات در قرون وسطی و رنسانس
در طول قرون وسطی، رمزنگاری اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرد، اما رمزهای جایگزین، که رمز سزار یکی از نمونه‌های آن است، به عنوان یک استاندارد باقی ماند. تحلیل رمزنگاری، علمی که به وسیله آن رمزها و کدها شکسته می‌شوند، نیز بوجود آمد. الکندی، یک ریاضیدان برجسته عرب، در حدود سال 800 میلادی تکنیکی را ایجاد کرد که به عنوان تجزیه و تحلیل فراوانی شناخته می‌شود که با جایگزینی رمزها آنها را در معرض رمزگشایی قرار می‌دهد. افرادی که سعی در رمزگشایی پیام‌های رمزگذاری شده داشتند، برای اولین بار برای انجام این کار به روشی سیستماتیک دسترسی پیدا کردند که برای اینکه رمزنگاری مفید باقی بماند پیشرفت مداوم آن را ضروری می‌کند.
در سال 1465، لئون آلبرتی رمزگذاری چند الفبایی را توسعه داد، که به عنوان راه حلی در برابر روش تجزیه و تحلیل فراوانی الکندی در نظر گرفته می‌شود. در رمزنگاری چندالفبایی، یک پیام با استفاده از دو الفبای مجزا رمزگذاری می‌شود. یکی الفبایی است که پیام اصلی با آن نوشته شده است، و دومی الفبای کاملاً متفاوتی است که پیام پس از رمزگذاری با آن خوانده می‌شود. همراه با جایگزاری کدهای سنتی، رمزگذاری چندالفبایی امنیت اطلاعات رمزگذاری شده را بسیار افزایش می‌دهد. تا زمانی که خواننده به حروف الفبایی که با آن پیام نوشته شده است، مسلط نمی‌بود، روش تجزیه و تحلیل فراوانی فایده ای نداشت.
روشهای جدید رمزگذاری اطلاعات نیز در دوره رنسانس توسعه یافت، از جمله روش اولیه محبوب رمزگذاری باینری که توسط سرت فرنسیس بیکن در سال 1623 ابداع شد.
پیشرفت‌ها در قرون اخیر
دانش رمزنگاری در طول قرن‌ها به تدریج پیشرفت کرد. موفقیت بزرگ در رمزنگاری توسط توماس جفرسون در دهه 1790 انجام شد. اختراع وی که به چرخ رمز معروف است، شامل 36 حلقه حروف روی چرخهای متحرک بود که می توانست برای دستیابی به رمزگذاری پیچیده مورد استفاده قرار گیرد. این مفهوم چنان پیشرفته بود که تا اواخر جنگ جهانی دوم به عنوان پایه رمزنگاری نظامی آمریکا مورد استفاده قرار می‌گرفت.
جنگ جهانی دوم همچنین نمونه کاملی از رمزنگاری آنالوگ را می‌بیند که به دستگاه انیگما معروف است. همانند رمز چرخ، این دستگاه که توسط نیروهای متحدین مورد استفاده قرار می‌گرفت، از چرخهای چرخان برای رمزگذاری پیام استفاده می کرد، و خواندن آن بدون انیگما تقریباً غیرممکن بود. سرانجام از فناوری رایانه‌ای اولیه برای کمک به شکستن رمز انیگما استفاده شد و رمزگشایی موفقیت آمیز پیام‌های انیگما هنوز به عنوان یکی از مولفه‌های مهم پیروزی نهایی متفقین در نظر گرفته می‌شود.
رمزنگاری در عصر کامپیوتر
با ظهور رایانه‌ها، رمزنگاری بسیار پیشرفته‌تر از دوران آنالوگ بود. رمزگذاری ریاضی 128 بیتی، به مراتب قویتر از هر رمز باستانی یا قرون وسطایی، اکنون استاندارد بسیاری از دستگاه‌های حساس و سیستم‌های رایانه‌ای است. از سال 1990، یک فرم کاملاً جدید از رمزنگاری، رمزنگاری کوانتومی لقب گرفته است و توسط دانشمندان کامپیوتر در دست توسعه می‌باشد که امیدوارند بار دیگر سطح حفاظت ارائه شده توسط رمزگذاری مدرن را افزایش دهند.
اخیراً از تکنیک‌های رمزنگاری برای امکان پذیر کردن ارزهای رمزپایه نیز استفاده شده است. ارزهای رمزپایه از چندین تکنیک رمزنگاری پیشرفته استفاده می‌کنند، از جمله توابع هش، رمزنگاری کلید عمومی و امضاهای دیجیتالی. این تکنیک‌ها در درجه اول برای اطمینان از امنیت داده‌های ذخیره شده در بلاکچین و تأیید اعتبار معاملات استفاده می‌شوند. یک فرم تخصصی رمزنگاری، معروف به الگوریتم منحنوی بیضی امضای دیجیتال (ECDSA)، زیربنای سیستم‌های بیت کوین و سایر رمزارزها به عنوان ابزاری برای ایجاد امنیت بیشتر و اطمینان از استفاده از این وجوه فقط توسط صاحبان قانونی آنها است.
رمزنگاری در 4000 سال گذشته مسیری طولانی را طی کرده است و به این زودی متوقف نمی‌شود. تا زمانی که داده‌های حساس به حفاظت نیاز دارند، رمزنگاری به پیشرفت خود ادامه می‌دهد. اگرچه امروزه سیستم‌های رمزنگاری مورد استفاده در بلاکچین‌های رمزنگاری نمایانگر پیشرفته‌ترین اشکال این علم است، اما بخشی از گذشته هستند که در طول تاریخ بشر توسعه پیدا کرده‌اند.
