Блокчейн. Принципы и основы - [9]

Шрифт
Интервал

● «Дизъюнкция», или «Логическое ИЛИ», «OR» (результат этой операции будет истинным (1), если хотя бы один из аргументов является истинным (1), в противном случае результат будет ложным (0)).

● «Логическое Исключающее ИЛИ», «XOR» (результат этой операции для двух бит будет истинным (1), только если один из аргументов будет истинным (1), а второй ложным (0), в противном случае результат будет ложным (0)).

● «Логическое отрицание», «NOT» (побитовая инверсия, результат унарной операции, где результирующий бит всегда будет противоположен по значению входящему биту, то есть единицы становятся нулями и наоборот).

● «Побитовые сдвиги» (когда значения битов перемещаются в соседние регистры по направлению сдвига, например, для блока «10100110» результатом логического сдвига влево будет «01001100»).

Побитовые сдвиги могут быть логическими (когда последний бит по направлению сдвига теряется, а первый становится нулем) и циклическими (когда последний бит по направлению становится на место первого). В приведенном выше примере рассматривается именно логический сдвиг, поскольку результат циклического сдвига влево в данном случае представлял бы из себя результат «01001101». Кроме того, внутри каждой итерации могут применяться наборы вспомогательных констант, закрепленные за каждым из алгоритмов. Эти константы используются в различных операциях, описанных выше. Таким образом, с каждым шагом алгоритма результат все больше отдаляется от исходных данных. Происходит сложное циклическое «перемешивание» данных – возможно, именно поэтому эту процедуру и назвали «хеширование», что в переводе с английского означает «мешанина» и часто относится к блюдам из мелко порубленного мяса или овощей. Ингредиенты подобных блюд, как и результат хеширования, невозможно привести к исходному виду (прообразу). Однако попытки поиска эффективных методов восстановления прообразов для различных хеширующих алгоритмов существовали с самого начала их появления.

Для того чтобы представить себе проблематику, связанную с криптостойкостью самых популярных алгоритмов хеширования, оценим рассчитанные показатели многообразия вариантов хешей и вероятностей нахождения коллизий для них. Соотношение между разрядностью (размером) хеша n и числом возможных выходов (вариантов генераций хеша) равно 2 в степени n. Если средняя длина хеша в основных популярных блокчейн-проектах составляет 256 бит, это означает число выходов, равное 2>256 или примерно 1,2 × 10>77, то есть значению, сопоставимому с оценкой числа атомов в наблюдаемой Вселенной. Однако чтобы найти коллизию, необязательно перебирать все варианты.

Существует известный алгоритм атаки – так называемая «атака дней рождения», которая базируется на парадоксе, связанном с решением задачи о вероятности совпадений дней рождения хотя бы у двух человек в группе, состоящей из N людей. Парадокс состоит в том, что оценивается не вероятность того, что у какого-то конкретно выбранного человека в группе с кем-то совпадает день рождения (эта вероятность для небольших групп достаточно мала), а вероятность совпадения дней рождения у любой пары людей из данной группы. А это уже совсем другой порядок вероятности. Например, для группы из 23 людей такая вероятность превышает 50 %, а для 60 человек и более вероятность становится больше 99 %. С коллизиями в алгоритмах хеширования также можно провести аналогию, но базируясь на гораздо больших числовых значениях. Однако общий смысл от этого не меняется: для того, чтобы найти коллизию с какой-то значимой величиной вероятности, нужно перебрать гораздо меньшее число вариантов, чем максимальное число возможных выходов. Для ключа в 256 бит и вероятности нахождения коллизии в 75 % это значение составляет 5,7 × 10>38, что на 39 порядков меньше максимального математически возможного числа выходов. Как видите, даже подобная существенно меньшая величина вероятности все равно поддерживает сложность задачи перебора вариантов на исключительно высоком вычислительном уровне. Поэтому в блокчейн-технологиях используются алгоритмы хеширования с высокой разрядностью, чтобы защитить хранимые данные от посягательств злоумышленников как минимум до того момента, пока вычислительные мощности не позволят преодолеть эти барьеры сложности.

Мы постарались рассмотреть основные моменты, которые необходимо знать о принципах хеширования. К непосредственным применениям этой процедуры мы еще вернемся в специальных разделах книги, посвященных практическим реализациям блокчейн-проектов.

История криптографии

Рассматривая технологию блокчейн в деталях, совершенно невозможно пройти мимо одного из ее самых важных элементов – криптографической части. Криптография в блокчейн является мощнейшим связующим элементом, на котором базируется основная ценность технологии распределенного реестра в целом. Именно криптография стоит на страже целостности хранения и передачи данных, обеспечивает права владения и защищает активы пользователей системы, в первую очередь – финансовые. Без криптографии технология блокчейн просто не смогла бы существовать – она бы утратила все свои преимущества, и в ее использовании не было бы никакого смысла. Но почему же криптография настолько важна? Давайте попробуем разобраться, что же такое криптография и каким образом она стала фактическим ядром блокчейн-технологии.


Рекомендуем почитать
Инвестор за выходные. Руководство по созданию пассивного дохода

Вокруг инвестиций много мифов. Одни говорят, что это слишком сложно и 90 % инвесторов теряют деньги. Другие убеждают в обратном: инвестировать можно безопасно, никакие знания не нужны, а начать стоило еще вчера. Правда, как всегда, посередине: чтобы не прогореть в самом начале, стоит познакомиться с основными правилами в мире инвестиций. Но это действительно несложно – вы справитесь за несколько дней. Автор книги «Инвестор за выходные» Семён Кибало к 30 годам добился полной финансовой независимости благодаря пассивному инвестированию.


Фондовый рынок. Курс для начинающих

Эта книга – великолепное учебное пособие для начинающих углубленное изучение фондовых рынков. Она дает общее представление обо всех аспектах их работы и адресована как студентам и преподавателям экономических вузов, так и начинающим инвесторам, специалистам брокерских фирм и банков. Несмотря на сложность финансовых рынков, все большему числу людей в силу профессиональных потребностей или личного интереса необходимы практические знания об их инструментах, структуре, игроках, регулировании и других особенностях.


Стартап. Как начать с нуля и изменить мир

Александр Горный отобрал 300 самых показательных бизнесов со всего мира, проанализировал успехи и провалы, которые станут незаменимым учебником и источником вдохновения для предпринимателей и инвесторов. Экспертная оценка Александра разовьет в вас бизнес-чутье, которое поможет сориентироваться в потоке идей и проектов.


Конец банковского дела

Молодой швейцарский экономист Йорг Мюллер и пожелавший остаться неназванным инвестиционный банкир, взявшие псевдоним «Джонатан Макмиллан», диагностируют состояние финансово-кредитной системы Запада после кризиса 2007–2008 гг. Они анализируют механизмы традиционного и теневого банковского секторов и предлагают меры по усовершенствованию финансов и кредита: радикальные, однако, по мнению авторов, единственно адекватные современной — цифровой — эпохе. Книга адресована не только специалистам, но и широкой аудитории.


Игра Люцифера. Как один человек раскрыл «глобальный заговор», вышел из тюрьмы и стал миллионером

Брэдли Биркенфельд — тот самый человек, который первым раскрыл всю подноготную «черного» швейцарского банковского бизнеса. Книга «Игра Люцифера» рассказывает историю этого великого разоблачения.Показания Брэдли Биркенфельда привели к широкомасштабному расследованию деятельности швейцарского банка UBS и других банков, которые способствовали сокрытию от американского правительства огромных сумм налогов. Благодаря Биркенфельду казначейство США смогло вернуть в страну более 12 миллиардов долларов в виде налогов, штрафов и прочих санкций, наложенных на американских налоговых мошенников, — но сам он, как бывший сотрудник банка UBS, был осужден на 40 месяцев тюремного заключения, из которых отбыл 31 месяц.


Безопасность карточного бизнеса

В книге дано подробное описание политики безопасности на всех этапах жизненного цикла банковской карты — от цеха, где производится пластиковая заготовка будущей карты, до торговой и сервисной сферы, где карта принимается к оплате. Отдельно рассмотрены международные стандарты PSI DSS и практика их применения. Дана классификация карточных рисков, изложена методика оценки рисков эмитента с использованием мониторинга карточных транзакций. Подробно описаны виды карточного мошенничества и методы его профилактики.