هاگلین و آغاز تکنولوژی رمزنگاری
بوریس سزار ویلیام هاگلین متولد سال 1892، فرزند تاجر نفت سوئدی بود. خانواده هاگلین در آن سال‌ها به دلیل همکاری با تاجرین آذربایجانی، به این کشور نقل مکان کردند. در سال 1917 در زمانی که ارتش سرخ شوروی در باکو مستقر شد و حزب مارکسیست بلشویک در آذربایجان قدرت گرفت، خانواده هاگلین به سوئد بازگشتند.
در سال 1925 هاگلین 33 ساله، فرد معتمد امانوئل نوبل، به عنوان مدیر شرکت سوئدی تولید کننده ماشین‌های رمزنگاری A.B. Cryptograph، مشغول به کار شد.
زمانی نگذشت که هاگلین به دلیل توانایی و ذکاوتش در زمینه اطلاعات رمزنگاری شده، مورد توجه ویلیام اف فرایدمن قرار گرفت.
فرایدمن در آن زمان رمزنگار ارشد وزارت جنگ ایالات متحده آمریکا بود که پس از آن، به مدت 25 سال سرویس اطلاعات سازمان Proto-NSA را هدایت کرد.
در آن زمان ارتش ایالات متحده آمریکا فرایدمن را به منظور ارزیابی ماشین‌های رمزنگاری برای استفاده‌های احتمالی استخدام کرده بود. از این رو در سال 1927، فرایدمن در طی یکی از ماموریت‌هایش با شرکت هاگلین آشنا شد و این دو به دلیل ریشه مشترک روس و همچنین علاقه مشترک به علم رمزنگاری، دوستی و همکاری محکمی برقرار کردند.
تولد Crypto AG machines و سرآغاز نسل رمزنگاری نوین
در سال 1940 هاگلین با در دست داشتن دو نمونه اولیه از دستگاه‌های رمزنگاری خود، برای همیشه از اروپا به ایالات متحده نقل مکان کرد. وی در طی این سفر موفق شد تا حق ثبت اختراعش را به دولت آمریکا بفروشد و دولت آمریکا تا پایان جنگ، 140.000 دستگاه رمزنگاری را با استفاده از نمونه اولیه هاگلین تولید کرد و به فروش رساند.
اما این دستگاه‌های رمزنگاریCrypto AG machines چطور کار میکردند؟
ظهور تکنولوژی رمزنگاری مدرن با اختراع دستگاه‌های کریپتوگرافیک مبتنی بر روتور آغاز شد. درست مانند ماشین‌های رمزنگاری Enigma، نمونه‌های اولیه دستگاه‌های Crypto AG، با استفاده از روتورهای الکترومکانیکی، برای رمزنگاری ارتباطات متنی مورد استفاده قرار می‌گرفت.
دستگاه‌های رمزنگار مبتنی بر روتور، به جای تعویض حروف با یکدیگر، که شکستن کدهای آن برای حکومت‌ها نسبتا ساده بود، در طول رمزنگاری اطلاعات، دائما مسیرها و الگوهای جدیدی را برای کریپتوگرافی اطلاعات به کار می‌گرفت. همین امر بود که شکستن کدهای این ماشین رمزنگار را به امری غیرممکن تبدیل کرده‌بود.
پس از جنگ جهانی دوم هاگلین به سوئد بازگشت. با این حال دولت سوئد معتقد بود که توسعه دستگاه‌های رمزنگاری هاگلین در سوئد مواد جنگی محسوب شده و از این رو، هاگلین پروژه خود را به کشور سوئیس منتقل کرد. سرنجام در سال 1952 شرکت کوچک و نوپا هاگلین با نام Crypto AG در سوئیس تاسیس شد.
پس از جنگ و با افزایش تقاضا برای دستگاه‌های رمزنگار، هاگلین و فرایدمن ارتباط خود را با یکدیگر از سر گرفته و از آنجایی که در آن زمان، Crypto AG تنها تولید کننده غیرنظامی ماشین‌های رمزنگاری بود، هاگلین و فرایدمن شروع به توسعه نسخه‌های به روز شده دستگاه‌های کریپتوگرافیک کردند.
ورود CIA به این ماجرا…
با رشد و توسعه دستگاه‌های کریپتوگرافیک هاگلین و کمپانی Crypto AG، سازمان CIA این تکنولوژی را به عنوان یک تهدید امنیتی شناسایی کرد. بیشترین نگرانی CIA در آن زمان این بود که ماشین‌های رمزنگار هاگلین به دست جمهوری شورروی بیفتند. در عین حال، باتوجه به پتانسیل قوی شرکت Crypto AG، سازمان CIA قصد داشت که از این کمپانی به منظور جمع آوری اطلاعات از جمهوری شوروی و ماهواره‌های آن، استفاده کند.
در سال 1955، آژانس امنیت ملی (NSA) نیز وارد بازی شد. NSA در آن سال قراردادی با هاگلین بست که در طی این قرارداد کمپانی Crypto AG موظف بود که :
1- اطلاعات مشتریان خود را تماما به NSA واگذار کند
2- دستگاه‌های ناامن و دستکاری شده را به کشورهای هدف و دستگاه‌های امن را به ناتو بفروشد.
اما سازمان NSA چطور می‌توانست با استفاده از ماشین‌های رمزنگاری که به کشورهای هدف ارسال می‌شد، اطلاعات کریپتوگرافی شده را به دست آورد؟
NSA به شکل مخفیانه شروع به دستکاری کتابچه راهنمای دستگاه‌های Crypto AG کرد تا دستورالعمل “صحیح” استفاده از آن را ارائه دهد. با انجام تنظیمات مشخص شده در کتابچه راهنما، اطلاعات مورد نیاز به راحتی توسط NSA کد شکنی می‌شد.
در نهایت با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، دستگاه‌های Crypto AG در طول زمان از مکانیکی به الکترو مکانیکی و سپس به الکترونیکی پیشرفت کردند و در اواسط دهه 1960، دستگاه‌های رمزنگار هاگلین با نام ” Crypto Heart” در دنیا معروف شدند.
انحصار کامل Crypto AG به دست CIA
پس از مرگ فرایدمن در سال 196، سازمان اطلاعات ایالات متحده شروع به پیاده سازی برنامه‌هایش کرد. بدین ترتیب پس از گذشت 6 ماه از مرگ فرایدمن، دو سازمان CIA و BND (سازمان اطلاعات آلمان)، موفق شدند تا شرکت Crypto AG را در طی یک عملیات مخفیانه از هاگلین خریداری کنند.
در همین راستا، بو هاگلین جونیور، فرزند هاگلین، مخالفت خود را با انحصار دستگاه‌های Crypto AG توسط سازمان CIA و BND رسانه‌ای کرد. این درحالی بود که پس از 5 ماه، هاگلین جونیور به شکل مرموزی در یک تصادف رانندگی جان باخت!
پس از تغییر مالکیت، شرکت Crypto AG با نام مستعار Minerva (نام الهه رومی و نماد جنگ استراتژیک) شناخته شد. به همین ترتیب از سال 1970 به بعد، سازمان CIA و BND کنترل کامل کمپانی Crypto AG را در دست گرفتند.
در طی سه دهه بعدی، Crypto AG موفق شده بود که اطلاعات رمزنگاری شده بیش از 100 کشور را در اختیار CIA و BND قرار دهد. از طرف دیگر، کشورهای متحد با CIA میلیاردها دلار برای دریافت اطلاعات رمزنگاری شده به این سازمان پرداخت میکردند.
در این میان دستگاه‌های Crypto AG توسط کشورهای آمریکای جنوبی، در طی عملیات Condor (برنامه 20 ساله سرکوب سیاسی و ترور) مورد استفاده قرار گرفت. گفتنی است که رژیم پینوشه نیز در تشویق عملیات کندور به استفاده از دستگاه‌های Crypto AG موثر بود.
شکست و نزول پروژه Crypto AG از سال 1991، با شکایت هنس بوئلر، یکی از کارمندان Crypto AG، از این کمپانی آغاز شد.
آغازی برای پایان Crypto AG
پس از شکایت هنس بوئلر از Crypto AG، پوشش‌های خبری توجه عموم را به روابط بین Crypto AG و سازمان‌های اطلاعاتی آلمان و ایالات متحده جلب کرد. با این وجود که هنوز مدرکی برای اثبات این روابط در دادگاه مشخص نشد، این داستان شروعی بود برای پایان Crypto AG!
از سال 1994 به بعد، کمپانی Crypto AG کاملا به انحصار CIA درآمد. در اوج فعالیت این کمپانی در طی این سال‌ها، Crypto AG صاحب 230 نیروی متخصص و شعباتی در سوئیس، ساحل عاج، امارات، آرژانتین، مالزی و عمان بود.
با این حال در سال 1995، اسکات شین، روزنامه نگار مجله بالتیمور در طی مقاله‌ای نشانه‌های واضحی مبنی بر ارتباط مستقیم Crypto AG و سازمان CIA در دهه 70 منتشر کرد. با این وجود که Crypto AG سعی داشت اتهامات وارد شده را نقض کند، پوشش‌های خبری بر این موضوع متمرکز شده و همه چیز از اینجا به بعد برضد این کمپانی پیش رفت.
در همین راستا یکی از کارمندان سابق Crypto AG یک ممو از سال 1975 را به اشتراک گذاشت که نشان میداد نورا مکبی، یکی از ریاضی دانان معروف سازمان NSA، در جلسات طراحی دستگاه‌های Crypto AG شرکت کرده است. زمانی که خبرنگار مجله بالتیمور در سال 1995 با مک بی تمس گرفت و در مورد Crypto AG از او سوال پرسید، او پس از سکوتی طولانی مدت پاسخ داد: ” من اجازه ندارم در این باره صحبت کنم.”
سرانجام در سال 2000، مجله Covert Action Quarterly در طی مقاله‌ای اسنادی را منتشر کرد که در طی آن، مشخص شد که Crypto AG به بدافزاری برای سازمان اطلاعات آمریکا در 5 دهه اخیر تبدیل شده و در همین مرحله بود که NSA داوطلبانه کمپانی Crypto AG را برای همیشه تعطیل کرد.
سازمان‌های CIA و BND در طی 5 دهه با دستکاری ماشین‌های Crypto AG بیش از 148 کشور را استراق سمع کردند و این درحالی بود که این کشورها میلیون‌ها دلار برروی دستگاه‌های “قابل اعتماد” سوئیسی سرمایه گذاری کرده‌بودند. بی خبر از این که سرمایه آن‌ها صرف جاسوسی از خودشان شده‌بود.
هاگلین کمی پیش از مرگش خود را بزرگترین جاسوس قرن بیستم نامید، قافل از این که 20 سال بعد، از میان خاکستر یکی از محرمانه‌ترین اسرار جنگ سرد، ابزار بزرگتری در علم اقتصاد پدید آمد!
توسعه سیستم هش SHA توسط NSA
با این وجود که بیت کوین در سال 2008 پدید آمد، تکنولوژی و معماری اولیه آن، یعنی الگوریتم هش، به یک دهه قبل باز می‌گردد.
در دهه 90 میلادی، الگوریتم SHA، مخفف عبارت Secure Hash Algorithm ، توسط سازمان اطلاعات آمریکا (NSA) توسعه یافت. جزییات این الگوریتم در سال 1993 در مقاله‌ای منتشر شد و کمی بعد، ایده الگوریتم SHA توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری NIST، پذیرفته شد.
درست مانند دستگا‌های Crypto AG، توابع هش نیز دیتای ورودی را دریافت و سپس آن را در هم میزند. با این تفاوت که دستگاه‌های Crypto AG برخلاف توابع هش، به گونه‌ای طراحی شده‌بودند که از طریق تنظیمات کتابچه راهنما، قابل رمزگشایی بودند.
توابع هش به صورت کاملا غیرقابل بازگشت و یک طرفه یا به اصطلاح Trap-door توسعه یافتهاند. در چنین حالتی، درست پس از دریافت اطلاعات ورودی، دیتاها از تابع هش حذف میشوند. با این حال، هر بخشی از اطلاعات ورودی دیتای خروجی تاثیر گذار است.
برخلاف دستگاه‌های Crypto AG، توابع هش مبتنی بر الگوریتم‌های SHA مخفیانه نیستند. بلکه این الگوریتم‌ها تماما عمومی و متن باز هستند. این توابع درواقع امنیت ارائه شده را از طریق یک طرفه بودن اطلاعات تضمین میکنند. به عبارت دیگر، یک هش امن را به راحتی می‌توان تایید کرد و این درحالی است که باتوجه به دیتای خروجی، به هیچ عنوان نمیتوان دیتای ورودی را رمزگشایی کرد.
به عبارت دیگر، هش را می‌توان به عنوان یک گواهی اصالت دیجیتالی در نظر گرفت. برای درک بهتر، یک قرارداد 1000 صفحه‌ای را فرض کنید. الگوریتم هش قادر است که تمام اطلاعات این 1000 صفحه را به یک هش 64 رقمی منحصر به فرد تبدیل کند. در این میان حتی اگر یک کاما از متن قرارداد جا بعه جا شود، یک هش 64 رقمی کاملا متفاوت دریافت خواهد شد.
یکی دیگر از قابلیت‌های الگوریتم هش، محافظت از پسووردهای مهم و سری است. ذخیره پسوورد به صورت تکست ساده، بسیار آسیب پذیر است. با این حال با هش کردن عبارات مورد نظر، آسیب پذیری این اطلاعات غیرمممکن خواهد بود.
حال سوال اینجاست که الگوریتم هش چگونه به بیت کوین متصل می‌شود؟
بیت کوین متولد شد
هدف اصلی الگوریتم هش در شبکه بیت کوین، پروسه هضم تراکنش‌های انجام شده در یک دفتر کل توزیع شده و قابل تایید، به نام بلاکچین است.
بلاکچین بیت کوین را می‌توان به یک آرشیو دیجیتالی از تمامی تراکنش‌های انجام شده در این شبکه تشبیه کرد. با این وجود که بسیاری براین باورند که بیت کوین یک شبکه “ناشناس” است، باید این نکته را در نظر داشت که تمام تراکنش‌های انجام شده در این شبکه در معرض دید عموم است. به عبارتی، تنها اطلاعاتی که در شبکه بیت کوین به شکل سری محافظت می‌شود، هویت معامله گران است و بس!
در شبکه بیت کوین، چندین هزار نود مستقل، تراکنش‌ها را با استفاده از الگوریتم هش پردازش کرده و نتایج را با سایر نودها در میان می‌گذارند. در صورتی که اکثریت نودها با مقادیر هش به دست آمده برای یک تراکنش به توافق برسند، در آن زمان است که اطلاعات هش شده، به بلوک جدیدی از بلاکچین اضافه خواهد شد.
در این میان برای ایجاد انگیزه برای نودها به منظور اعتبارسنجی اطلاعات تراکنش‌ها، یک “پاداش تولید بلوک” در شبکه بیت کوین هارد کد شده‌است. این پاداش تولید بلوک در ازای اعتبار سنجی تراکنش‌ها و افزودن آن‌ها به بلاکچین، به نودها اعطا می‌شود که به اصطلاح به این فرایند، استخراج یا ماین بیت کوین میگویند.
پاداش شبکه بیت کوین به اعتبارسنجان که فرایند استخراج را شکل می‌دهد، در طی زمان (هر چهار سال یک بار) نصف می‌شود که این پروسه، فرایند هاوینگ نام دارد.
فرایند هاوینگ به دو دلیل اصلی در شبکه بیت کوین هارد کد شده است:
1- اعتبار سنجان اولیه بیت کوین، به سرمایه داران اینده تبدیل شوند
2- با کاهش عرضه بیت کوین، ارزش آن در طی زمان بالا برود.
در اکتبر سال 2008، ساتوشی ناکاموتو، سپیدنامه بیت کوین را منتشر کرد و در این مقاله، مشخصات فنی و انگیزه‌های این دارایی رمزنگاری شده را تشریح نمود. ساتوشی در این مقاله بیت کوین را یک شبکه همتا به همتا، برای انجام تراکنش‌های الکترونیکی بدون نیاز به اعتماد “Trustless” معرفی کرد. چندماه پس از انتشار این مقاله، بیت کوین به گردش در بازارهای مالی درآمد.
از ساتوشی می‌توان به عنوان اولین ماینر بیت کوین یاد کرد. مقدار زیادی بیت کوین در زمان ساتوشی برای سرمایه گذاران مختلف، جهت افزایش پذیرش عمومی ارسال شد. با این حال، هیچ یک از بیت کوین‌های ماین شده در ولت ساتوشی، تا به امروز به فروش نرسید.
در حقیقت میزان بیت کوین تخمینی در ولت ساتوشی، 1.1 میلیون عدد بیت کوین است که با درنظرگیری ارز بیت کوین کنونی (23000$) مبلغ دارایی ساتوشی معادل 25 میلیارد دلار است که این امر، ساتوشی را در دسته 50 فرد ثروتمند دنیا قرار می‌دهد.
در دسامبر سال 2010، پروژه ویکیلیکس (پورتال افشاگری فساد حکومت‌ها) از ساتوشی درخواست کرد که این پروژه را تامین مالی کند. ساتوشی با این درخواست مخالفت کرد و اصرار داشت که نامی از او به عنوان بنیان گذار بیت کوین در هیچ نهادی افشا نشود. چندی بعد از این رخدادها، ساتوشی برای همیشه ناپدید شد.
به هر حال، ساتوشی هرکس که بود، بیت کوین را در بهترین زمان ممکن به دنیا عرضه کرد. چراکه بیت کوین در پس یکی از دراماتیک ترین فروپاشی‌های اقتصادی در عصر مدرن متولد شد. درست در زمانی که اعتماد عموم نسبت به سیستم بانکداری متمرکز در پایین ترین سطح خود قرار گرفت.
با این حال یکی از مرموزترین و درعین حال کمتر شناختهشدهترین جنبه‌های بیت کوین، نحوه تولید کلیدهای رمزنگاری شده برای تراکنش‌ها، با استفاده از متد public-key cryptography یا “رمزنگاری کلید عمومی” است.
از مصر باستان تا دوره Crypto AG، رمزنگاری با متد symmetric-key cryptography یا “رمزنگاری متقارن” شیوه اصلی پروسه رمزنگاری بوده‌است. با این حال با ظهور محاسبات مدرن، بیت کوین اولین شبکه‌ای بود که رمزنگاری کلید عمومی را با موفقیت پیاده سازی کرد.
