علم التشفير

ما هو علم التشفير؟

علم التشفير هو مجموعة من الأساليب الرياضية التي تُستخدم لتأمين المعلومات والتحقق من الهويات، مما يتيح بناء الثقة في بيئات لا تعتمد على سلطة مركزية. يجيب علم التشفير على سؤالين أساسيين: من ينفذ الإجراء، وهل تم تعديل البيانات.

تطور علم التشفير تاريخيًا من "إخفاء الرسائل عن المتطفلين" إلى "تمكين التحقق والتفويض في الأماكن العامة". في عالم البلوكشين، تتركز الأهمية على قابلية التحقق وليس السرية: معظم بيانات السلسلة متاحة للجميع، لكن علم التشفير يضمن أن مالك المفتاح الخاص فقط يمكنه تنفيذ العمليات الصحيحة، ويستطيع الجميع التحقق من صحتها.

ما المشكلات التي يحلها علم التشفير في البلوكشين؟

يعالج علم التشفير ثلاث تحديات رئيسية في أنظمة البلوكشين: التحقق من الهوية، سلامة البيانات، وعند الحاجة، الخصوصية أو تحسين الكفاءة.

• الهوية: تُستخدم المفاتيح العامة والخاصة لتأكيد ملكية الحساب. تُشتق عناوين المحافظ من المفاتيح العامة، ولا يمكن التحكم في الأموال إلا لمن يحمل المفتاح الخاص المقابل.
• السلامة: دوال التجزئة تنتج "بصمات" فريدة للبيانات. أي تعديل يُكتشف مباشرة، مما يضمن ارتباط الكتل بأمان.
• الخصوصية والكفاءة: تتيح إثباتات عدم المعرفة للمستخدمين إثبات صحة المعاملة دون كشف تفاصيلها. هذه التقنية تتيح أيضًا إجراء الحسابات خارج السلسلة مع تقديم الإثباتات على السلسلة، مما يقلل الرسوم.

كيف تعمل دوال التجزئة في علم التشفير؟

دالة التجزئة هي عملية تضغط أي بيانات إلى بصمة ثابتة الطول. حتى التغيير في حرف واحد ينتج عنه بصمة مختلفة تمامًا، مما يسهل اكتشاف التلاعب. تُستخدم خوارزميات مثل SHA-256 في Bitcoin لربط الكتل معًا.

في البلوكشين، تحتوي كل كتلة على تجزئة الكتلة السابقة، مثل ربط قطع البناء ببصمات فريدة—أي تعديل يُخل بالسلسلة بأكملها. العديد من شبكات البلوكشين تستخدم أيضًا أشجار ميركل، وهي بنية تُجزئ المعاملات بشكل هرمي، مما يتيح التحقق من تضمين معاملة في كتلة باستخدام أقل قدر من المعلومات وبالتالي توفير النطاق الترددي.

كيف تعمل المفاتيح العامة والخاصة معًا في علم التشفير؟

المفتاح العام والمفتاح الخاص يعملان كزوج متكامل: المفتاح العام هو عنوان مفتوح يمكن لأي شخص رؤيته وإرسال الأموال إليه، بينما المفتاح الخاص هو رمز سري يمنح السيطرة على تلك الأصول.

من الناحية التقنية، المفتاح الخاص هو رقم عشوائي، والمفتاح العام يُشتق منه رياضيًا. غالبًا ما يتم توليد عناوين المحافظ عبر تجزئة وترميز المفتاح العام لتسهيل مشاركته. يمكن الكشف عن المفتاح العام بأمان، لكن يجب حفظ المفتاح الخاص وعبارة الاستعادة (عبارة من 12 أو 24 كلمة لاستعادة المفتاح) دون اتصال وبأمان—إذا تم تسريبها، تتعرض الأصول للخطر.

كيف تُستخدم التواقيع الرقمية في معاملات البلوكشين؟

التوقيع الرقمي يشبه ختمك الفريد على مستند. عند توقيع رسالة باستخدام مفتاحك الخاص، يمكن لأي شخص استخدام مفتاحك العام للتحقق من أن التوقيع خاص بك وأن المحتوى لم يتغير.

على السلسلة، تجمع المحافظ تفاصيل المعاملة مثل "إرسال مبلغ X إلى عنوان Y مع رسوم Z" وتوقعها بمفتاحك الخاص قبل بثها. تستخدم العقد المفتاح العام للتحقق من التوقيع قبل تضمين المعاملة. تعتمد معظم شبكات البلوكشين الكبرى على خوارزميات توقيع تعتمد على المنحنيات الإهليلجية لتحقيق الأمان والكفاءة المثلى—هذه التواقيع أقصر وتوفر الموارد.

لاحظ أن التواقيع ليست مقتصرة على المدفوعات. قد تطلب التطبيقات اللامركزية منك توقيع رسائل "الموافقة" التي تسمح للعقود الذكية بإنفاق رموزك. راجع تفاصيل النوافذ المنبثقة بعناية—التوقيع العشوائي قد يمنح صلاحيات إنفاق طويلة الأمد.

ما دور إثباتات عدم المعرفة في علم التشفير؟

تمكّن إثباتات عدم المعرفة الشخص من إثبات أنه نفذ إجراءً بشكل صحيح دون كشف أي تفاصيل—كأنك تظهر تصريحًا للحارس ليعلم أنك مؤهل دون معرفة تاريخ ميلادك أو عنوانك.

على البلوكشين، إثباتات عدم المعرفة لها استخدامان رئيسيان. الأول هو قابلية التوسع: تُنفذ الحسابات المعقدة خارج السلسلة، ثم يُقدم إثبات موجز على السلسلة للتحقق من "صحة مجموعة المعاملات"، ويُستخدم ذلك في ZK Rollups. الثاني هو الخصوصية: تُخفي مبالغ أو عناوين المعاملات مع إثبات الامتثال—مما يحمي خصوصية المعاملات. مؤخرًا، تستخدم العديد من المشاريع إثباتات عدم المعرفة لتقليل التكاليف وزيادة الإنتاجية، مما يحسن تجربة المستخدم باستمرار.

كيف يُطبق علم التشفير في المحافظ والمنصات؟

في المحافظ، علم التشفير حاضر في توليد العبارة الاستعادية (من مصادر عشوائية)، وحفظ المفتاح الخاص، وعمليات التوقيع، وأنظمة التوقيع المتعدد. على سبيل المثال، تتطلب المحافظ متعددة التوقيع عدة مفاتيح لتوقيع المعاملات، مما يعزز أمان الأموال للفرق أو المؤسسات.

تعتمد المنصات أيضًا على علم التشفير في تسجيل الدخول والسحب. على Gate:

• المصادقة الثنائية (2FA) تستخدم كلمات مرور مؤقتة قائمة على الوقت بالإضافة إلى بيانات الاعتماد المعتادة لتقليل مخاطر سرقة الحساب.
• القوائم البيضاء لعناوين السحب تضمن أن العناوين المعتمدة فقط يمكنها استقبال الأموال، مما يمنع التغييرات الضارة.
• حلول الحفظ تستخدم الفصل بين المحافظ الساخنة والباردة وأنظمة التوقيع المتعدد، مما يعزز المرونة إذا تعرضت المحافظ الساخنة للاختراق. كل هذه الآليات تعتمد أساسًا على علم التشفير لتأكيد "من ينفذ العملية" و"هل تم تعديل العمليات".

ما الذي يجب عليك فعله لحماية الأصول باستخدام علم التشفير؟

الخطوة 1: أنشئ واحتفظ بعبارة الاستعادة الخاصة بك بأمان دون اتصال. هذه العبارة تستعيد مفتاحك الخاص—اكتبها على ورقة، احفظها في مكان منفصل، وتجنب الصور أو التخزين السحابي.

الخطوة 2: فعّل المصادقة متعددة العوامل. فعّل 2FA لحسابات المنصات وعيّن رموز مكافحة التصيد لمنع سرقة بيانات الاعتماد عبر المواقع المزيفة.

الخطوة 3: تحقق من تفاصيل التوقيع. قبل توقيع أي رسالة، اقرأ محتوى النافذة المنبثقة وعناوين العقود بعناية—لا تخلط بين "الموافقة" و"تسجيل الدخول". إذا لم تكن متأكدًا، ارفض.

الخطوة 4: استخدم محفظة أجهزة أو وحدة آمنة. تخزن محافظ الأجهزة المفاتيح الخاصة في شرائح معزولة وتعرض معلومات المعاملة الحرجة على شاشاتها أثناء التوقيع، مما يقلل مخاطر البرمجيات الخبيثة.

الخطوة 5: إدارة الموافقات والقوائم البيضاء. راجع وألغِ الموافقات غير الضرورية للعقود بانتظام عبر المحفظة أو مستكشف الكتل؛ فعّل قوائم السحب البيضاء على منصات مثل Gate لتقليل عمليات النقل الخاطئة.

الخطوة 6: النسخ الاحتياطي والتحديث. ضع خطط لاستعادة المحفظة (مثل التوقيع المتعدد أو الاستعادة الاجتماعية)، راقب إعلانات الأمان، وابقِ المحافظ وإضافات المتصفح محدثة.

ما المخاطر والمفاهيم الخاطئة الشائعة في علم التشفير؟

• المفهوم الخاطئ 1: "كل بيانات البلوكشين مشفرة." في الواقع، معظم بيانات البلوكشين عامة؛ يركز علم التشفير أساسًا على السلامة والملكية—not السرية افتراضيًا.
• الخطر 1: كشف المفتاح الخاص أو ضعف العشوائية. قد تؤدي مصادر العشوائية غير الآمنة إلى مفاتيح يمكن تخمينها—استخدم دائمًا محافظ وأجهزة موثوقة.
• الخطر 2: التصيد عبر الموافقة. التوقيع بحد ذاته محايد—الخطر يكمن فيما توقع عليه؛ لا توقع أبدًا لـ تطبيقات لامركزية (DApps) أو ملفات مجهولة.
• الخطر 3: تهديد الحوسبة الكمومية على المدى الطويل. مع مرور الوقت، ستحتاج شبكات البلوكشين إلى خوارزميات مقاومة للكم؛ في الوقت الحالي، قلل مدة كشف المفتاح العام واستخدم خوارزميات حديثة لمزيد من الأمان.

أهم النقاط حول علم التشفير

يشكل علم التشفير أساس الثقة لـ البلوكشين في الشبكات المفتوحة: تؤكد المفاتيح العامة/الخاصة الملكية، وتثبت التواقيع الرقمية الهوية والسلامة، وتربط التجزئات الكتل بأمان، وتُحسن إثباتات عدم المعرفة الخصوصية والكفاءة دون كشف التفاصيل. يتم تطبيق هذه المبادئ في عبارات الاستعادة للمحفظة، والتواقيع عبر الأجهزة، وأنظمة التوقيع المتعدد، بالإضافة إلى ميزات الأمان في المنصات مثل 2FA والقوائم البيضاء. فهم واستخدام هذه الأدوات—مع إدارة دقيقة للعمليات والتفويضات—ضروري لتأمين الأصول في بيئة Web3 المفتوحة.

الأسئلة الشائعة

ما مزايا التشفير غير المتماثل مقارنة بالتشفير المتماثل؟

التشفير غير المتماثل يستخدم زوجًا من المفاتيح العامة/الخاصة للتواصل الآمن دون مشاركة الأسرار مسبقًا—وهذه هي ميزته الأساسية. يتطلب التشفير المتماثل مشاركة مفتاح سري بين الطرفين مقدمًا، مما يعرضه للخطر أثناء التبادل. في البلوكشين، يتيح لك التشفير غير المتماثل توقيع المعاملات بمفتاحك الخاص بينما يتحقق الآخرون باستخدام مفتاحك العام—مما يضمن الأمان والتحقق من الهوية.

ما الفرق بين التشفير والتواقيع الرقمية في علم التشفير؟

يحمي التشفير خصوصية المعلومات؛ لا يمكن فك المحتوى إلا لمن يملك المفتاح الخاص. تثبت التواقيع الرقمية الهوية وصحة المعاملة؛ يمكن لأي شخص استخدام المفتاح العام للتحقق من صحة التوقيع. عند تحويل الأصول على البلوكشين، توقع بيانات المعاملة بمفتاحك الخاص—تتحقق العقد باستخدام مفتاحك العام للتأكد من أنك أنت من ينفذ التحويل وليس شخصًا منتحلًا.

لماذا يعني فقدان المفتاح الخاص فقدان الأصول؟

المفتاح الخاص هو الوسيلة الوحيدة للوصول إلى أصول البلوكشين؛ بدونه لا يمكنك توقيع المعاملات وتبقى الأموال محجوزة بشكل دائم. تم تصميم علم التشفير في البلوكشين دون منافذ خلفية أو خيارات استعادة—even منصات مثل Gate لا يمكنها استعادة المفاتيح الخاصة المفقودة. لهذا السبب "الحفظ الذاتي يعني المسؤولية الذاتية"، ويجب نسخ المفتاح الخاص احتياطيًا بأمان دون اتصال.

هل عنوان المحفظة هو نفسه المفتاح العام؟ وما العلاقة بينهما؟

عنوان المحفظة ليس هو المفتاح العام بالضبط—بل هو نسخة مختصرة مشتقة عبر تجزئة المفتاح العام. المفاتيح العامة سلاسل طويلة (مئات الأحرف)؛ تجعل عناوين المحافظ استخدامها أسهل بفضل التجزئة التشفيرية. يمكنك مشاركة عنوان محفظتك بأمان لاستقبال الأموال—لكن لا تكشف مفتاحك الخاص أبدًا؛ من يملكه يمكنه التحكم بأصولك.

كيف تستخدم منصة مثل Gate علم التشفير لحماية أصولي؟

تحمي المنصات الأصول باستخدام محافظ متعددة التوقيع وفصل المحافظ الساخنة والباردة—وكلاهما يستند إلى مبادئ علم التشفير. تُدار أموال المستخدمين عبر عدة مفاتيح خاصة؛ لا يمكن لشخص واحد نقل الأصول بمفرده، مما يقلل بشكل كبير من مخاطر السرقة. تُحتفظ معظم الأموال في محافظ باردة غير متصلة؛ وتُنقل فقط المبالغ الضرورية إلى المحافظ الساخنة للسحب—لذا حتى إذا تم اختراق محفظة ساخنة، تكون الخسائر الإجمالية محدودة.