Что такое криптография? Кто такие шифропанки?

Криптография как техника защиты текста возникла вместе с письменностью – методы тайнописи были известны в древних цивилизациях Индии, Месопотамии, Египта.

В первый период развития криптографии (приблизительно с 3-го тысячелетия до н. э. до IX века) в основном использовались моноалфавитные шифры, ключевым принципом которых служит замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими символами или буквами.

Моноалфавитные шифры были известны в Иудее, Спарте, Древней Греции, Древнем Риме.

Во второй период (с IX века на Ближнем Востоке и с XV века в Европе до начала XX века) получили распространение полиалфавитные шифры (совокупность моноалфавитных шифров, используемых для шифрования очередного символа открытого текста согласно определенному правилу).

В третий период – с начала до середины XX века – продолжалось использование полиалфавитных шифров. Параллельно возникала и развивалась новая коммуникационная технология – радиосвязь. Она позволяла мгновенно передавать большие объемы информации, но не была защищена. Проблема надежного шифрования стала актуальной в ходе Первой мировой войны и особенно остро встала в период Второй мировой войны, поскольку получили широкое распространение передатчики и приемники небольшого размера, позволяющие воюющим сторонам легко перехватывать сообщения противника. Ведущие мировые державы активно внедряли электромеханические шифрующие устройства и состязались друг с другом в разработке методов взлома. Благодаря этим факторам криптография, которая столетиями оставалась уделом шпионов, математиков и дипломатов, начала оформляться как организованная наука.

Четвертый период – с середины до 70-х годов XX века – ознаменовался переходом к математической криптографии. К тому времени окончательно сформировались такие разделы математики, как математическая статистика, теория вероятностей, теория чисел и общая алгебра, были заложены основы кибернетики и теории алгоритмов.

Ключевой вехой в этом переходном процессе стала публикация труда американского математика и криптоаналитика Клода Шеннона «Теория связи в секретных системах». В нем впервые был представлен подход к криптографии как к математической науке. Шеннон сформулировал ее теоретические основы и ввел понятия, с которых в наши дни студенты начинают изучение криптографии.

После Второй Мировой войны правительства Великобритании и США создали организации, призванные заниматься вопросами электронной слежки и информационной безопасности, – Центр правительственной связи Великобритании и Агентство Национальной Безопасности США.

В начале 1970-х годов сотрудник Центра правительственной связи Великобритании Джеймс Эллис выдвинул концепцию криптографии с открытым ключом. В этой системе для шифрования сообщения и проверки электронной подписи применяется открытый ключ, передаваемый по незащищенному каналу, доступному для наблюдения. Его коллега, британский математик Клиффорд Кокс, разработал математическую базу для этой модели.

Ни британский Центр правительственной связи, ни американское АНБ не взяли на вооружение криптографию с открытым ключом, поскольку отсутствовала технология, которая позволила бы это сделать. Для этого была необходима компьютерная сеть связи (интернет), однако в 1970-е годы подобные системы еще не были развиты.

В 1980-е годы компьютерные ученые, а в 1990-е, с распространением интернета, уже и простые пользователи столкнулись с проблемой защиты данных в открытой среде.

Тем временем небольшие группы хакеров, математиков и криптографов начали работать над воплощением криптографии с открытым ключом в жизнь. Одним из них был американский криптограф, доктор наук Дэвид Чаум, которого иногда называют крестным отцом шифропанков.

Еще в 1982 году Чаум представил метод слепой цифровой подписи – модель шифрования с открытым ключом. Разработка позволяла создать базу данных людей, которые могли сохранять анонимность, гарантируя при этом достоверность сообщаемых ими о себе сведений. Чаум мечтал о цифровом голосовании, процесс которого можно верифицировать, не раскрывая тождества голосующего, но в первую очередь – о цифровых наличных деньгах.

Идеи Чаума вдохновили группу криптографов, хакеров и активистов. Именно они стали известны как шифропанки – члены движения, выступающего за компьютерные технологии как средство уничтожения государственной власти и централизованных систем управления.

Одним из идеологов движения стал американский криптограф, бывший ведущий научный сотрудник Intel Тимоти Мэй. В 1987 году Мэй познакомился с американским экономистом, предпринимателем и футуристом Филиппом Салином, основавшим American Information Exchange (AMiX), сетевую площадку для торговли данными.

Однако Мэю не нравилась идея электронной площадки, на которой люди могут (трансгранично и с низкими комиссиями) продавать друг другу мало значащую информацию. Он мечтал о создании глобальной системы, позволяющей анонимный двусторонний обмен любой информацией и напоминающей систему корпоративного информирования.

Впоследствии Мэй финализировал эту концепцию в виде системы BlackNet, для работы которой требовалась неправительственная цифровая валюта и возможность осуществлять неотслеживаемые платежи в ней. В 1985 году он прочитал статью Дэвида Чаума «Безопасность без идентификации: транзакционная система, которая сделает Большого Брата анахронизмом». В статье Чаум описал систему, которая криптографическими методами скрывает тождество покупателя. Знакомство с этой идеей подтолкнуло Мэя к изучению криптографической защиты с открытым ключом.

Вскоре он пришёл к мнению, что такая криптография вкупе с сетевыми вычислениями способна «уничтожить структуры социальной власти».

В сентябре 1988 года Мэй написал «Манифест криптоанархиста» по мотивам «Коммунистического манифеста» Карла Маркса: «Призрак бродит по современному миру, призрак криптоанархии». Согласно манифесту, информационные технологии позволят людям управлять своей жизнью без правительств, с помощью криптографии, цифровых валют и других децентрализованных инструментов.

В 1992 году Мэй, один из основателей Electronic Frontier Foundation Джон Гилмор и Эрик Хьюз, математик из Калифорнийского университета в Беркли, пригласили на неофициальную встречу 20 своих близких друзей. В ходе встречи они обсудили самые актуальные на тот момент вопросы криптографии и программирования. Подобные встречи стали проводиться регулярно и положили начало целому движению. Была создана рассылка электронной почты (мейлинг-лист) с целью привлечь к работе других людей, разделяющих интересы и базовые ценности группы основателей. Вскоре рассылка имела уже сотни подписчиков – они тестировали шифры, обменивались идеями и обсуждали новые разработки. Переписка велась с использованием новейших на то время методов шифрования, таких как PGP. Участники группы вели дискуссии на темы политики, философии, информатики, криптографии и математики.

В 1993 году Эрик Хьюз опубликовал «Манифест шифропанка», содержащий ключевые положения этого движения:

«Конфиденциальность необходима открытому обществу цифрового века. […] Конфиденциальность в открытом обществе требует использования криптографии. […] Мы, шифропанки, призваны создать анонимные системы. Мы защищаем свою конфиденциальность с помощью криптографии, анонимных систем переадресации электронной почты, цифровых подписей и электронных денег. […] Криптография неизбежно распространится по всему миру, а вместе с ней и системы анонимных транзакций, существование которых она делает возможным».

Важность конфиденциальности, анонимные транзакции, криптографическая защита – все эти идеи впоследствии были в той или иной форме и степени реализованы в криптовалютах.

К 1997 году мейлинг-лист имел около 2000 подписчиков и 30 сообщений ежедневно. В 1995 году свой первый пост в «Шифропанке» опубликовал создатель WikiLeaks Джулиан Ассанж. В 2016 году он выпустил книгу о движении шифропанков под названием «Шифропанки: Свобода и будущее Интернета».

Термин «шифропанки» впервые употребила хакер и программист Джуд Милхон в адрес группы криптоанархистов. Шифропанк и криптоанархизм – не тождественные, но родственные течения, разделяющие фактически одни и те же ценности. Криптоанархизм (криптоанархия) представляет собой разновидность анархизма, в которой технологии анонимизации, цифровые псевдонимы и цифровые деньги, защищенные криптографией, используются для освобождения от контроля со стороны государства – слежки, цензуры и налогообложения.

В 1989 году Дэвид Чаум основал в Амстердаме компанию DigiCash. Она специализировалась на цифровых деньгах и платежных системах, а ее флагманским продуктом стала цифровая денежная система eCash с денежной единицей CyberBucks. eCash использовала разработанную Чаумом технологию слепой цифровой подписи. Хотя систему даже тестировали некоторые банки, а компания Microsoft предположительно вела переговоры об интеграции eCash в Windows 95, коммерческого успеха предприятие не добилось.

В 1997 году британский криптограф Адам Бэк создал Hashcash – антиспам-механизм, суть которого заключалась в том, что для отправки электронных писем было необходимо использовать определенное количество вычислительных мощностей. Это делало рассылку спама экономически невыгодной.

Годом позже компьютерный инженер Вэй Дай опубликовал предложение по созданию еще одной цифровой платежной системы под названием b-money. Автор системы предложил две концепции. Первая заключалась в создании протокола, где каждый участник поддерживает копию базы данных с информацией о том, каким количеством средств располагает пользователь. Вторая концепция представляла собой модификацию предыдущего варианта с тем отличием, что копия реестра хранилась не у каждого участника сети. Вместо этого вводились новые понятия: регулярные пользователи и сервера. При этом только сервера, являющиеся узлами сети, хранили копии реестра. Честность участников сети при этом обеспечивалась внесением депозитов в специальный аккаунт, который использовался для вознаграждений или штрафов в случае доказательства недобросовестного поведения.

Именно первую концепцию взял впоследствии на вооружение создатель биткоина Сатоши Накамото, вторая же оказалась наиболее близка к тому, что сегодня известно как Proof-of-Stake.

В 2004 году шифропанк Хэл Финни на основе Hashcash Адама Бэка создал алгоритм Reusable Proof of Work (RPoW). Идея заключалась в создании уникальных криптографических токенов, которые по аналогии с неизрасходованными выходами в биткоине можно было бы использовать только один раз. Недостатком этого механизма было то, что валидация и защита от двойной траты по-прежнему осуществлялась через центральный сервер.

В 2005 году криптограф Ник Сабо, который в 1990-х годах разработал концепцию смарт-контрактов, объявил о создании Bit Gold – цифрового предмета коллекционирования и инвестирования капитала. Bit Gold был создан на основе предложения RPOW Хэла Финни, однако вместо единоразового использования монет предполагал, что они будут иметь различную ценность, рассчитываемую на основе вычислительных мощностей, задействованных для их создания.

В октябре 2008 года Сатоши Накамото отправил в мейлинг-лист white paper «Биткоин: система цифровой пиринговой наличности». Содержание работы Накамото свидетельствует о влиянии шифропанков и криптоанархистов. В white paper биткоина цитируются Адам Бэк и Вэй Дай. По словам Накамото, биткоин «представляет собой реализацию предложения b-money Вэя Дая… и предложения Bit Gold Ника Сабо». В свою очередь манифест Вэя Дая, в котором он выдвигает идею b-money, начинается со слов: «Я восхищаюсь криптоанархизмом Тима Мэя». После публикации статьи Накамото продолжил работу и 3 января 2009 года намайнил генезис-блок.

Появление биткоина стало началом многочисленных технологических усовершенствований и инноваций на базе уже работающей системы, которую шифропанки с энтузиазмом принялись расширять и модифицировать.

К современным шифропанкам можно отнести криптографа и пионера в области смарт-контрактов Ника Сабо, разработчика BitTorrent Брэма Коэна, создателя браузера Tor Джейкоба Эпплбаума, основателя WikiLeaks Джулиана Ассанжа, который в 2016 году выпустил книгу о движении шифропанков под названием «Шифропанки: Свобода и будущее Интернета», а также многих других разработчиков и хакеров.

В наши дни многие процессы в интернете испытывают влияние деятельности шифропанков. Торренты, VPN, электронные подписи – эти явления были созданы либо непосредственно шифропанками, либо с применением их идей и разработок.

В 1993 году в «Манифесте шифропанков» Эрик Хьюз отметил:

«Шифропанки пишут код. Мы знаем, что кто-то должен продолжать писать код в целях защиты информации, и поскольку не видим другого пути защитить свои данные, продолжаем это делать […] Наш код доступен любому человеку на земле. Нас не слишком заботит то, что некоторым не по душе то, что мы делаем. Мы знаем, что наши программы невозможно уничтожить, а разрастающуюся сеть уже не остановить».

Подписывайтесь на новости Forklog в Facebook!