Crypto Academy / Season 3 / Week 8 - Homework Post for [@stream4u] - Let's Open The CryptoGraphy.
Imagen y prediseños creados en Canva.
Tarea realizada para el profesor @stream4u, basada en la clase Crypto Academy Season 3 | Advanced course : Let's Open The CryptoGraphy.. La tarea contiene todo lo refrente a la criptografía, también presento una parte practica de como se hace uso de la criptografía dentro de la blockchain, cabe aclarar que la criptografía lleva mas de 40 desde que presento progresos destacados y hasta hoy en día sigue siendo segura, esta se divide en simétrica y asimétrica y hoy día es parte importante de las cadenas de bloques.
1- Explique el Blockchain CryptoGraphy y mencione algunos nombres que son las Plataformas Blockchain (Pocos nombres de las Plataformas Blockchain).
Una red blockchain nos permite clasificar, intercambiar información y ejecutar transacciones, estás se caracterizan por ser seguras, pero esa seguridad de las cadenas de bloques se componen de varios elementos que permiten que tenga un correcto funcionamiento y aquí es donde la criptografía juega un papel importante.
La criptografía permite cifrar un mensaje o información, con el fin de que solo pueda ser vista por 2 partes, en este caso quien envío el mensaje y el receptor que lo descifrar, de esta forma se evita que un tercero pueda leer la información. El cifrado básicamente es cambiar de lenguaje o hacer ilegible a terceros la información.
Fuente libre: Wikimedia
Específicamente haciendo referencia a las blockchains, normalmente se trabaja con claves privadas, claves públicas y firmas digitales, en estas el cifrado permite relacionar o conectar todas las partes. Aunque la criptografía se desarrollo desde hace varios años ha venido evolucionando, una base importante que permiten un correcto funcionamiento y conexión entre las partes es la curva elíptica que permite relacionar las claves privadas y públicas de forma segura. Por ejemplo: La relación entre una clave privada y una clave pública que al ejecutar un proceso o transacción no se divulga la clave privada sino que se firma sin necesidad de comprometer la seguridad.
Plataformas blockchain.
Entre las diferentes plataformas blockchain podemos encontrar las siguientes:
- Tron.
- Bitcoin.
- Solana.
- Ethereum.
- Litecoin.
- Digibyte.
2- Explique la CryptoGraphy de clave pública.
Una clave pública es una clave visible o que puede ser compartida, está puede llegar a funcionar como una dirección. Esta es generada por medio de criptografía y se encuentra asociada a una clave privada. La clave pública es importante a la hora de enviar y cifrar los datos, en este último caso podemos hacer mención de criptografía asimétrica, las blockchains normalmente trabajan bajo este tipo de criptografía.
Ejemplo de clave publica o dirección .Fuente: Tron Blockchain
Una clave pública o dirección también puede ser usada para verificar datos e información, en el caso de la blockchain y las criptomonedas se usa para confirmar las transacciones que se han ejecutado. Es decir una clave publica permite verificar las transacciones en la red y sirve como una dirección para recibir activos o mensajes, cuando se realiza una transacción o mensaje a una clave publica o dirección el receptor solo puede acceder a la información o desencriptar usando la clave privada.
3-Explique la CryptoGraphy de clave privada.
Como la palabra lo indica la clave privada es de uso privado y no puede ser compartida, en la criptografía está permite descifrar un mensaje y también puede ser usado para firmar digitalmente. Haciendo referencias a las wallets una clave privada puede funcionar como un clave de seguridad o para firmar y certificar cualquier tipo de envío.
Es decir la persona que posee la clave privada tiene el control de lo que se almacene en una wallet o en la dirección pública asociada. Aunque la clave privada está asociada a una dirección pública no se puede pueden descifrar una clave privada con una clave pública.
Las claves privadas son de gran importancia ya que representan la seguridad de los activos almacenados si alguien llega a acceder a esta clave puede tomar el control de la información y los fondos ya que esta permite la reimportacion.
4- Explique la CryptoGraphy de firmas digitales y ¿qué es Singing Of Transaction / Message?
Las firmas digitales permiten reconocer que quien emitió una transacción o mensaje es el propietario auténtico de una clave privada, es básicamente un sello que permite observar que se emitió un mensaje o transacción auténtica y también asegurá que el mensaje o transacción no sufrió ningún tipo de alteración.
Fuente libre: Wikimedia
Las firmas digitales son de gran importancia a la hora de emitir transacciones, estás se ubican dentro de la criptografía asimétrica ya que son parte importante de su funcionamiento, por ejemplo: Si emitimos una transacción la sellamos mediante la llave privada y se emite un hash que contiene la información formación firmada, esto permite verificar que es el mensaje es auténtico y ofrece gran seguridad ya que no revela la lave privada. Antes de que una transacción llegue al destinatario se verifican la emisión de firma y los datos en la red, con esto se aseguran de que el firmante es el propietario de llave privada.
En el proceso de verificación de la firma digitales también entran en juego las clave pública ya que el remitente y red pueden ver la firma digital, los datos y la clave pública, con esto se asegura que el proceso sea seguro y que no sea alterado el mensaje básicamente con esto se verifica un mensaje o transacción sin revelar la clave privada.
5- Explique qué es la criptografía simétrica y asimétrica.
La criptografía simétrica y la criptografía asimétrica permiten cifrar y mantener los datos/mensajes seguros de terceros y sin alteraciones, pero cada uno de estos trabajan de forma diferente.
La criptografía simétrica se basa en usar una clave única para el cifrado y el descifrado de los datos, por ejemplo: Un usuario cifra una información, luego otro usuario poseedor de la clave puede descifrar usando la misma clave, esto crea una conexión segura entre partes, pero resulta una gran desventaja si llega a filtrar esa clave.
En el caso de la criptografía asimétrica se dependen de 2 claves asociadas una pública o otra privada, por ejemplo: Si una persona realiza un envío o cifra usando la clave pública de otra persona, el otro usuario solo puede descifrar usando la clave privada; también existe otra forma de cifrar donde se usa la clave privada y luego se puede descifrar usando la clave pública, en este último caso se usa como método de autenticación.
6- Cómo funciona Blockchain Wallets CryptoGraphy y explica los tipos disponibles de Crypto Wallets.
Una wallet criptografía en la blockchain es una cartera que permite el almacenamiento, está consta de varios elementos que le permiten funcionar de forma adecuada, estos elementos son una clave privada y una clave pública, además de esto también se componen una dirección asociadas a las claves anteriores, la dirección se genera mediante la función hash y básicamente es otro tipo de clave pública que permite la recibir activos digitales.
Las wallets blockchain permiten recibir criptomonedas, estás pueden clasificarse en carteras online o calientes y carteras fuera de línea o carteras frías, las carteras y su seguridad dependen del modo en que se almacenan las llaves privadas y se pueden agrupar de la siguiente forma:
- Las carteras de custodia: Son aquellas donde un tercero en muchos casos plataformas son quienes se hacen cargo de la seguridad de las claves y de los fondos almacenados, estas son consideradas como carteras donde se puede corregir riesgos.
Las carteras onlines o calientes: Son carteras que se conectan a internet para poder hacer uso de la wallet, aquí podemos encontrar las carteras de aplicaciones móviles, carteras webs y carteras de programas de escritorio.
Las carteras fuera de línea o frías: En este tipo de carteras podemos encontrar las siguientes de hardware y monederos de papel, estás últimas al no estar conectadas a internet son las carteras que ofrecen mayor seguridad de almacenamiento.
7- ¿Qué son los árboles de Merkle y cuál es su importancia en blockchain?
El árbol de Merkle permite organizar datos y relacionarlos, básicamente se organizan en forma de pirámide o como un árbol que almacena la información que está distribuida en la ramas. El árbol de Merkle relaciona los hash, este funciona como un historial que permite mantener la información de forma estructurada y resumida, estos básicamente son hash de los bloques que permiten que se la información se verificada e igual en cada nodo.
Fuente libre: Wikimedia
La importancia de esta se da por su forma de organizar la información y los datos, esto genera que los datos estén reducidos y anclados lo que hace que puedan ser mejor verificados, en pocas palabras es un resumen de datos que están sincronizados y organizados desde el punto de vista binario.
Por ejemplo: Un bloque puede contener varias transacciones y cada transacción contiene un hash, con el árbol de Merkle se reduce y simplifica el bloque ya que se integran todos los hash en un solo hash para todo el bloque.
Un ejemplo del arbol de Merkle es el siguiente:
- H (a,b,c,d,e,f,g,h)
- H (a,b,c,d) ---- H (e,f,g,h)
- H (a,b) --- H (c,d) --- H (e,f) --- H(g,h)
- H (a) -- H (b) -- H (c) -- H (d) -- H(e) -- H (f) -- H (g) -- H (h)
- T (a) -- T (b) -- T (c) -- T (d) -- T(e) -- T (f) -- T (g) -- T (h)
Básicamente funciona como una raíz que almacena la información de cada una de las ramas, en el ejemplo anterior se observa la transacción T y cada transacciona tiene un hash H asociado luego esta información se va simplificando hasta contener toda la información en uno solo, de forma similar sucede con los bloques para reducir el tamaño de la información y ser mas eficiente con los datos de las transacciones que se manejan, también permite relacionar los hash y los bloques de forma mas ligera y cualquier cambio realizados pueden ser detectados con el árbol de Merkle.
8- Práctica + Teoría, haga una investigación práctica, estudie en Blockchain Demo: Claves públicas / privadas y firma y luego explique la funcionalidad de Clave, Firma, Transacción, Blockchain con capturas de pantalla adecuadas de la suya práctica. (Estudie bien este tema)
Como vimos anteriormente en la blockchain se verifican y comprueban que cada transacción es legal y realizada por su propietario, también se observa que no haya sufrido ningún tipo de alteración, para poder llegar a esto se necesitan de una comparación de la información mediante la clave publica y la firma digital, esta ultima que es un sello del propietario que se emite después de haber usado la clave privada, de esta forma no se compromete la seguridad de la clave privada. En pocas palabras para generar una transacción o mensaje se necesitan de la clave privada, la clave publica y la firma digital.
Generar claves.
Realizaremos el ejemplo desde Blockchain Demo: Public / Private Keys & Signing si usamos 8 como clave privada obtenemos la siguiente llave publica : 042f01e5e15cca351daff3843fb70f3c2f0a1bdd05e5af888a67784ef3e10a2a015c4da8a741539949293d082a132d13b4c2e213d6ba5b7617b5da2cb76cbde904. Cada clave privada tendrá una dirección publica asociada, estas guardan una estrecha relación aunque no parezca ante el ojo humano. En este simulador si presionamos Random obtendremos una clave privada y una clave publica al azar, pero que están relacionadas, de igual forma ocurre al generar las claves de una billetera.
La firmas digitales.
Como sabemos una firma digital se emite al realizar una transacción y esta permite de demostrar la autenticidad del mensaje y del propietario. Por ejemplo: Emití el siguiente mensaje tanhunter254 , para esto debí usar mi clave privada, la clave privada es la misma que use anteriormente 8 y al presionar firmar se crea una firma digital en este caso es: 30460221009c62a6529a4a42c0d3896ae594842512394a681f54110b4d743de02065f0b3c7022100cc31077c4bf8fd9ca74026937443aeb6b0f56c86ba5a578cdbd0d1c1e87dc7e0. Esta firma permite verificar y validar que la transacción y el mensaje sea autentico. Ejemplo:
Clave privada: 8. Firma digital: 30460221009c62a6529a4a42c0d3896ae594842512394a681f54110b4d743de02065f0b3c7022100cc31077c4bf8fd9ca74026937443aeb6b0f56c86ba5a578cdbd0d1c1e87dc7e0
Al verificar se puede comprar si la información es autentica, por ejemplo: debe aparecer la misma firma digital y la clave publica asociada a la clave privada, con esto se verifica que todo coincide y se encuentra de forma correcta, si observamos la clave publica sigue siendo las misma que mostré con anterioridad:
Firma digital:
30460221009c62a6529a4a42c0d3896ae594842512394a681f54110b4d743de02065f0b3c7022100cc31077c4bf8fd9ca74026937443aeb6b0f56c86ba5a578cdbd0d1c1e87dc7e0
Clave publica:
042f01e5e15cca351daff3843fb70f3c2f0a1bdd05e5af888a67784ef3e10a2a015c4da8a741539949293d082a132d13b4c2e213d6ba5b7617b5da2cb76cbde904
Mensaje: tanhunter254
Cambiar el mensaje:
Al intentar cambiar el mensaje y aunque se mantenga la firma digital y la clave publica arrojara que es invalido ya que los datos y el mensaje no coincidirán con los mostrados anteriormente:
El cambio de mensaje hace que no sea valido
Transacción.
Al realizar una transacción entre cuentas usando el simulador toda la información debe coincidir para poder considerarse valida, en este caso podemos poner en practica el cifrado de información por medio de las claves privada, publica y la firma digital. Por ejemplo: Si enviamos 500$ de la dirección: 042f01e5e15cca351daff3843fb70f3c2f0a1bdd05e5af888a67784ef3e10a2a015c4da8a741539949293d082a132d13b4c2e213d6ba5b7617b5da2cb76cbde904 a otra dirección: 044f01e5e15cca351daff3843fb70f3c2f0a1bdd05e5af888a67784ef3e10a2a015c4da8a741539949293d082a132d13b4c2e213d6ba5b7617b5da2cb76cbde904. De esta forma al hacer sing obtenemos la siguiente firma digital: 3045022028f8c060b3003347623f9d40066413e139cdbea06ee2b5898b3722af543da0ab02210088cb3e027d51aeb1ea8ebd6d6c6e156f5875161613df27c8c341b5a12d821c2a. Recordemos que la firma se genera después de usar mi clave privada para emitir la transacción.
De esta misma forma ocurre que al ser verificada una transacción en cualquier red donde se verifica que coincida la información es decir las direcciones publicas de envió, la información o monto y la firma firma digital, en este caso si se presiona verificar se puede observar que todo corresponde de forma exacta, es decir es valido.
En el caso de intentar alterar alguna dirección se muestra como invalido, ejemplo: Al realizar un cambio en la dirección y cambiar el monto enviado por 1000$ no se pudo ejecutar ya que no coinciden o ha sufrido alguna alteración.
Blockchain.
Desde el simulador de la blockchain podemos poner en practica todo lo explicado con anterioridad, debemos recordar que la cadena de bloques se crea mediante una cadena de hash que deben estar relacionados o entrelazados, lo mismo ocurre con cada datos almacenado que debe coincidir y mantenerse. En el siguiente ejemplo observamos como los bloques se encuentran validados y todo la información contenida es valida.
Pero que sucede al intentar cambiar algo dentro de la parte interna del bloque #2, por ejemplo al cambiar el monto de 15$ a 20$, se observa que la clave digital aparece como invalida y dejan de tener validez los siguientes bloques, por lo tanto al cambiar un información contenida dentro de un bloque se rompe la validez de los siguientes bloques de la cadena.
A pesar de esto los bloques se puede realizar una validación minando el bloque, pero en alguna parte de bloque existirán datos inválidos, específicamente en la firma digital, mientras tanto el siguiente bloque #3 seguirá siendo invalido y la única forma de validarlo es aplicando lo mismo minando el bloque de forma individual.
Si continuamos validando el siguiente bloque podemos observar que si es posible validar, pero aun se sigue observando la firma invalida del bloque anterior.
Con esto podemos confirmar como los bloques registran la información y verifican si el contenido del bloque o de una transacción es real, ahora hablando desde mi punto de vista según tengo entendido que cuando existe un bloque invalido se descarta en algunos casos se esta minando un bloque y otro minero distribuyo la información primero a la red, por lo tanto para quien lo hizo de forma tardía no obtiene recompensas, cuando existen bloques inválidos se descartan y se continúan buscando siguientes bloques para ser validados, pero en este caso resulta curioso ya que estamos ante un cambio o alteración de una transacción mientras otras siguen siendo validas. Esto ultimo tiene que ver con el dominio de la red, pero mientras la red mantenga un porcentaje de honestidad es imposible que una alteración sea validad.
9 - Conclusión. (La comprensión general de CryptoGraphy)
Cabe destacar que la criptografía tiene años desde su invención, pero el estudio y desarrollo de esta ha permitido que mejore y sea adaptable a diferentes ámbitos, hoy día muchos prestadores de servicios en la red hacen uso de esta, para hacer uso de esta existen algoritmos matemáticos desarrollados para ofrecer seguridad a las partes.
Para culminar la criptografía es importante dentro del desarrollo y evolución de la blockchain ya que permite crear seguridad en los diferentes tipo de claves generadas y va mas allá de eso ya que es la base de diferentes del cifrado de la información que componen a los bloques, sin la criptografía seria difícil mantener la seguridad en las cadenas de bloques.
Fuente de capturas:
La capturas fueron tomadas desde: https://andersbrownworth.com/blockchain/public-private-keys/keys
Las imágenes usadas son de fuentes libres.
Gracias por leer, hasta luego.
Todas las capturas son propias editadas en Gimp.
Análisis e investigación propia.
