Bitcoiny to jeden z najciekawszych wynalazków ostatniej dekady – waluta, która nie może być sfałszowana, pomimo że nie sprawuje nad nią kontroli żaden centralny finansowy organ. Metody szyfrowania odpowiedzialne za sukces kryptowaluty zadziwią jeszcze raz – pozwolą bowiem na przechowywanie danych „w chmurze”, bez możliwości wystąpienia wycieku.

Guy Zyskind i Oz Nathan z laboratorium mediów Massachusetts Institute of Technology zaprezentowali we wtorek prototyp systemu zwanego Enigmą. Jak twierdzą uczeni, jest on zdolny do szyfrowania „homomorficznego” – pozwala tak zaszyfrować dane, że mogą na nich wykonywać operacje również obce komputery, bez ryzyka odczytania informacji przez niepowołanego odbiorcę.

W jaki sposób da się to osiągnąć? Podobnie jak przy kryptowalucie bitcoin – przez sprawnie przeprowadzoną decentralizację. Dane zostają podzielone na setki losowych, niedających się odczytać samodzielnie fragmentów. Każdy komputer zaangażowany w proces pracuje tylko na jednym z nich. Taki stan rzeczy możliwy jest dzięki zastosowaniu szeregu matematycznych chwytów, które umożliwiają wykonywanie zleconych obliczeń niezależnie od reszty zaszyfrowanej informacji.

Co jednak zrobić, żeby dane nie zgubiły się w odmętach sieci? Wynalazcy systemu wpadli na pomysł przechowywania metadanych w „łańcuchu bloków” (blockchain) sieci bitcoin – niemożliwym do podrobienia rejestrze transakcji zapisanym na tysiącach komputerów – stworzonym by stawić czoła oszustom i fałszerzom.

Oczywiście cały system jest znacznie bardziej skomplikowany. Twórcy stawiają jednak na transparentność – „projekt” przedsięwzięcia może zobaczyć każdy. Kod źródłowy (oczywiście na licencji Open Source) ma zostać udostępniony do końca lata.

Trzeba oczywiście do sprawy podejść z dystansem – żadna nowa metoda kryptologiczna nie może zostać z góry uznana za niezawodną. Jeśli jednak projekt spełni oczekiwania naukowców, możemy mieć do czynienia z rewolucją w branży. Prywatne dane mogłyby być przechowywane „w chmurze” bez ryzyka kradzieży, czy bezprawnego rozpowszechnienia. Użytkownicy Internetu mogliby również anonimowo wysyłać swoje dane przedsiębiorstwom badawczym – choćby farmaceutycznym, czy marketingowym – bez ryzyka, że informacja zostanie powiązana z konkretną osobą. Zagwarantowanie prywatności sprawiłoby, że więcej organizacji decydowałoby się zlecić obliczenia podmiotom zewnętrznym.

„Enigma” to nie pierwsze osiągnięcie na linii szyfrowania homomorficznego. Przełom w zakresie podstaw teoretycznych procesu uczynił się za sprawą Craiga Gentry’ego, naukowca pracującego dla IBM. W 2009 opracował matematycznie poprawny sposób szyfrowania homomorficznego. Niemniej, jego metoda była zbyt wolna, by mogła zostać zastosowana w praktyce – gdyby ta technika była wykorzystywana na przykład przez wyszukiwarkę Google, realizacja zapytania zajmowałaby bilion razy więcej czasu niż obecnie. Od tego czasu, naukowcowi z IBM udało się ulepszyć proces – ale jego zastosowanie wciąż wymaga milion razy więcej czasu niż obliczenia nieszyfrowane.

Enigma decentralizuje szyfrowanie, co sprawia, że pracuje ona 10 tysięcy razy szybciej niż wersja Gentry’ego – a proces ma zostać w przyszłości przyspieszony dziesięciokrotnie. Wiele zależy od ilości zaangażowanych w obliczenia maszyn – wbrew pozorom, większa ich ilość oznacza niższą prędkość, choć również większe bezpieczeństwo.

bitcoin

Pewnym problemem jest fakt, że Enigma wymaga setek, lub wręcz tysięcy, partycypujących w projekcie użytkowników, by mogła zacząć pracę. Pomysłodawcy nowej metody mają również odpowiedź i na to. Za każdym razem, gdy ktoś poprosi system o wykonanie transakcji, składa opłatę w bitcoinach. Niewielka część pieniędzy trafia do komputerów z łańcucha bloków prowadzącego rejestr wszystkich takich operacji. Większość środków zostaje przeznaczona dla opiekunów maszyn odpowiedzialnych za właściwe obliczenia. Część przychodów może zostać również skierowana do właściciela informacji – tak by osoba, która pozwala na anonimowe wykorzystywanie swoich danych (na przykład przez firmę zajmującą się badaniami rynku) mogła zostać stosownie wynagrodzona.

Problemem może być fakt, że jeśli dostateczny odsetek jednostek szyfrujących „zmówi” się ze sobą, mogą w teorii rozszyfrować dane użytkownika. Jest to problem porównywalny z niesławnymi „51 procentami” – gdyby 51% posiadaczy bitcoinów zmówiło się ze sobą, w teorii mogliby przejąć kontrolę nad łańcuchem bloków sieci bitcoin i zdefraudować pieniądze pozostałych 49%. Taka zmowa – pomimo licznych ostrzeżeń społeczności – jak do tej pory nie miała jednakże miejsca.

By zapewnić bezpieczeństwo Enigmy, pomysłodawcy zasugerowali zastosowanie „kaucji” – każdy zaangażowany komputer musi wpłacić pewną sumę, by dołączyć do sieci. Gdy wykryta zostaje próba defraudacji, inne komputery mogą przejąć depozyt. Twórcy poświęcili szczególną uwagę zbalansowaniu tego mechanizmu.

Jeśli Enigma osiągnie zamierzone cele, ułatwi życie wszystkim – lepiej ochroni prywatność użytkowników, lecz paradoksalnie, pozwoli również organizacjom badającym sieć na zebranie większej ilości danych. Jak twierdzą twórcy systemu, pełna anonimowość sprawi, że użytkownicy chętniej udostępnią takie informacje do analizy.

[źródło: www.wired.com grafika: bitcoin.org wikipedia.org]

Kolejny artykuł znajdziesz poniżej