ما هو nonce في التشفير؟

يقوم القائمون بتعدين العملات المشفرة بإنشاء كتل جديدة والتحقق من صحتها، ثم تتم إضافة هذه الكتل إلى Blockchain. وبينما يحاول القائمون بالتعدين التحقق من صحة هذه الكتل، يجب عليهم إكمال إثبات العمل في أقرب وقت ممكن. وهذا يسمح بقبول هذه الكتلة من قبل شبكة العملة المشفرة. ومن هذه اللحظة التي تأتي رقم التشفير.

يعمل Nonce باعتباره الجزء المركزي لإثبات العمل ويشير إلى رقم لا يمكن استخدامه إلا مرة واحدة. هو رقم عشوائي أو شبه عشوائي يتم إنشاؤه لاستخدام محدد.

يتعلق الأمر باتصالات التشفير وتكنولوجيا المعلومات (IT). المصطلح يعني "الرقم المستخدم مرة واحدة"أو"رقم مرة واحدة"ويشار إليه عادة باسم nonce التشفير.

في هذه المقالة سوف تتعلم كل شيء عن Nonces. لكن قبل ذلك أنصحك بقراءة هذا المقال شوكات التشفير.

عادة، nonce هي قيمة والتي تختلف بمرور الوقت للتحقق من عدم إعادة استخدام قيم معينة. يمكن أن يكون طابعًا زمنيًا ، أو عدادًا للزيارات إلى صفحة ويب ، أو علامة خاصة تهدف إلى تقييد أو منع إعادة أو إعادة إنتاج الملف غير المصرح به.

ما هي معاني nonce الأخرى؟

في الاستخدام العام ، خارج الحوسبة ، لها عدة معانٍ. وهي تشمل ما يلي:

يمكن أن يعني nonce "للمناسبة العاجلة"أو"في هته اللحظة". الكلمة غير الرسمية هي كلمة جديدة - كلمة أو عبارة تمت صياغتها حديثًا - تم إنشاؤها لاستخدام واحد، مثل تضمينها في عمل خيالي.

بمجرد إنشائها، غالبًا ما تشق الكلمات غير المكتملة طريقها إلى اللغة اليومية. مثلا، صاغ لويس كارول كلمة "قهقه"للقصيدة Jabberwocky ، وصاغ جيمس جويس كلمة" كوارك "لروايته Finnegans Wake.

أوامر Nonce هي مصطلح معماري يصف التصميمات المخصصة الفريدة أو العناصر الفرعية للأوامر الكلاسيكية أو اتفاقيات التصميم في الهندسة المعمارية. "nonce" هي أيضًا كلمة عامية بريطانية تشير إلى شاذ جنسيا للأطفال.

أنواع قيم nonce

يمكن تصنيف nonce من خلال كيفية إنشائه ، بشكل عشوائي أو متسلسل. يتم إنتاج nonce عشوائي عن طريق توتير أرقام عشوائية معًا. ومع ذلك ، يتم إنتاج nonce متسلسلة تدريجياً.

يضمن استخدام طريقة nonce التسلسلية عدم تكرار القيم ، ولا يمكن إعادة تشغيلها ، ولا تشغل مساحة غير ضرورية.

يؤدي استخدام طريقة nonce العشوائية إلى الحماية من المهاجمين الذين يجمعون مفاتيح متعددة داخل النظام. من الناحية المثالية ، سيكون للجهاز nonce أجزاء عشوائية ومتتالية.

مثلا، سيكون الطابع الزمني 15:01 17/09/2020 عبارة عن رقم غير متسلسل ، حيث يتم إنتاجه بشكل تدريجي. من المستبعد جدًا أن تكون القيمة قد حدثت من قبل أو أن تتكرر مرة أخرى. إنه متوقع بعض الشيء. يمكن للقراصنة معرفة نمط إنشاء المفاتيح ذات الطابع الزمني وتخمين قيمة المفتاح التالي.

يمكن لمولد الأرقام العشوائية الزائفة أن ينتج المزيد من الأرقام غير المتوقعة. ومع ذلك ، سيكون من غير المرجح أن يكون فريدًا نظرًا لوجود فرصة لإنشاء نفس الرقم العشوائي أكثر من مرة.

كيفية استخدامها؟

يمكن استخدام قيم nonce لمجموعة متنوعة من تطبيقات الحوسبة ، بما في ذلك ما يلي:

تجزئة. تستخدم أنظمة إثبات العمل قيم nonce لتغيير المدخلات إلى دالة. تجزئة التشفير. وهذا يساعد على استيفاء الشروط التعسفية وتوفير الصعوبة المطلوبة.

التهيئة. متجه التهيئة هو nonce يستخدم لتشفير البيانات. يتم استخدامه مرة واحدة فقط في الجلسة ويتجنب تكرار التسلسلات في النص المشفر. يمكن أن يساعد تحديد التكرارات المهاجم في كسر الشفرة.

إدارة الهوية. يعد استرداد الحساب أو المصادقة ذات العاملين أو تسجيل الدخول الأحادي ميزات إدارة الهوية التي يمكنها استخدام قيم nonce.

التوقيعات الإلكترونية. تستخدم أدوات التوقيع الإلكتروني أحيانًا قيم nonce السرية لإنشاء التوقيعات ومقارنتها والتحقق منها.

عملة مشفرة. في بعض العملات المشفرة ، يتم استخدام nonce لإنشاء تجزئة تشفير تتصل بـ blockchain. في تعدين Bitcoin ، يشير الرمز nonce الذهبي إلى قيمة تجزئة أقل من مستوى الصعوبة المستهدف.

التشفير غير المتماثل. في حالات محددة لتشفير المفتاح العام ، مثل المصافحة طبقة مآخذ التوصيل الآمنة / أمان طبقة النقل ، يتم تبادل قيمتين فريدتين.

يتم توفير قيمة واحدة من قبل العميل بينما يتم توفير القيمة الأخرى بواسطة الخادم. وهذا ما يسمى التشفير غير المتماثل، وهو يحمي كل اتصال من الهجمات أو العبث.

كيف تؤثر الأجهزة على التحقق غير المتصل؟

لكي يتم مكافأتك على التحقق من Nonce ، يجب على المعدنين التحقق من nonces في أقرب وقت ممكن. للقيام بذلك ، يجب على المعدنين تزويد أنظمة التعدين الخاصة بهم بوحدات معالجة رسومات قوية ، والتي تمنح قوة المعالجة الخاصة بهم إلى شبكة blockchain. إذا اكتشف عامل منجم ذهبية Nonce ، فسيتم إضافته إلى Blockchain ويتلقى عامل التعدين مكافأة مقابل ذلك.

يعد الرقم nonce عنصرًا حاسمًا في blockchain، والذي لا يمكن استخدامه إلا مرة واحدة في تكنولوجيا التشفير، بغض النظر عن المعلومات الأخرى، والتي قد تتغير أو لا تتغير.

في حالة عملات البيتكوين، يخمن عمال المناجم قيمة Nonce تبدأ بعدد ثابت من الأصفار، والتي تليها إضافة كتلة جديدة مع Nonce إلى Bitcoin Blockchain. يتلقى عامل المنجم مكافأة مقابل إكمال هذه المهمة.

تُستخدم nonces في اتصالات التشفير للتحقق من هجمات الإعادة. تقبل blockchain فقط nonces التي هي فريدة من نوعها، مميزة بطوابع زمنية مختلفة ، لأنها تختلف بمرور الوقت.

تعتمد صعوبة حل المعادلات الرياضية المعقدة للحصول على نقاط Nonces فريدة على عدد المعدنين الذين يقومون بتعدين عملة معينة.

تزداد صعوبة اكتشاف الأرقام الصحيحة عندما يبدأ العديد من عمال المناجم في تعدين عملة معينة. يتم تعديله ليكون أقل صعوبة إذا بدأ عدد عمال المناجم في الانخفاض.

لذلك، Nonce هي واحدة من أكثر الأهم من البيتكوين، لأنه فريد ويتغير مع مرور الوقت، مما يضمن عدم وجود رقمين لهما نفس القيمة أو يبدأان بنفس عدد الأصفار التي تسبقهما.

لذلك يضيف كل Nonce جديد معلومات جديدة ويضبط معدل التجزئة لتلبية المتطلبات التي تفرضها الشبكة.

مثال التشفير nonce

يستخدم التشفير nonce في بروتوكولات المصادقة للدفاع ضد هجمات الإعادة. تحدث هجمات إعادة التشغيل عندما يعترض المهاجم بيانات المصادقة أثناء النقل ويستخدمها لاحقًا للوصول إلى الشبكة المحمية.

عادةً ما تستخدم مواقع التجارة الإلكترونية رمزًا غير مباشر لإسناد الأصالة إلى كل عملية شراء. بدون ذلك ، يمكن للمهاجم إعادة تشغيل المعلومات المشفرة عدة مرات حسب الرغبة ووضع أوامر إضافية باستخدام نفس اسم الحساب ومعلومات الشراء.

يستخدم مزود التجارة الإلكترونية PayPal الأرقام غير الموجودة في نظام التشفير الخاص به لإرسال معلومات الدفع الحساسة. وهذا يساعد الشركة على الامتثال لمعايير أمان بيانات صناعة بطاقات الدفع.

استخدام nonce في cryptocurrency

تستخدم العملات المشفرة تعدين blockchain ، وهي عملية من نظير إلى نظير للحفاظ على أمان ومصداقية دفتر الأستاذ blockchain. كجزء من هذه العملية ، يقوم عمال مناجم blockchain بتسجيل معاملات العملات الرقمية وإنشاء عملات Bitcoins جديدة أو عملات رقمية أخرى.

يتحقق المعدنون من موثوقية المعاملات ويضيفون بيانات معاملات جديدة إلى دفتر الأستاذ العام العالمي للمعاملات السابقة ، مما يؤدي إلى إنشاء blockchain.

يستخدم عمال المناجم برامج وخوارزميات معقدة لحل المشكلات المعقدة. يتلقى أول عامل منجم يحل مشكلة كتلة جديدة من العملة المشفرة التي يتعامل معها.

Nonce هو الرقم التعسفي الذي يجب على القائمين بالتعدين العثور عليه – في الأساس تخمينه – لإنتاج رقم أقل من أو يساوي التجزئة المستهدفة. إليك مقالة تصف العملية الكاملة لتعدين العملات المشفرة.

يتطلب حل nonce التجربة والخطأ لأنها سلسلة عشوائية. سيقوم المعدنون بتخمين nonce ، وإضافته إلى تجزئة رأس الكتلة الحالية ، وإعادة صياغة القيمة ، ومعرفة ما إذا كانت أقل من قيمة التجزئة المستهدفة أو مساوية لها.