জাভাস্ক্রিপ্ট বিগইন্ট এলিপটিক কার্ভ ক্রিপ্টোগ্রাফি: উন্নত অপারেশনগুলিতে একটি গভীর আলোচনা

ডিজিটাল মিথস্ক্রিয়া-প্রভাবিত এই যুগে, বিকেন্দ্রীভূত ফিনান্স (DeFi) থেকে এন্ড-টু-এন্ড এনক্রিপ্টেড মেসেজিং পর্যন্ত, আমাদের ক্রিপ্টোগ্রাফিক ভিত্তির শক্তি এখন আরও গুরুত্বপূর্ণ। এলিপটিক কার্ভ ক্রিপ্টোগ্রাফি (ECC) আধুনিক পাবলিক-কী ক্রিপ্টোগ্রাফির একটি স্তম্ভ হিসাবে দাঁড়িয়েছে, যা RSA-এর মতো পূর্বসূরিদের তুলনায় ছোট কী আকারের সাথে শক্তিশালী নিরাপত্তা সরবরাহ করে। বছরের পর বছর ধরে, জাভাস্ক্রিপ্টে সরাসরি এই জটিল গাণিতিক অপারেশনগুলি সম্পাদন করা একটি চ্যালেঞ্জ ছিল, প্রায়শই বিশেষায়িত লাইব্রেরিগুলির প্রয়োজন হত যা নিম্ন-স্তরের বিবরণগুলি বিমূর্ত করত বা জাভাস্ক্রিপ্টের স্ট্যান্ডার্ড নাম্বার টাইপের সীমাবদ্ধতা নিয়ে কাজ করত।

জাভাস্ক্রিপ্টে (ES2020) নেটিভ BigInt টাইপের প্রবর্তন একটি বিপ্লবী মুহূর্ত ছিল। এটি ডেভেলপারদেরকে 64-বিট ফ্লোটিং-পয়েন্ট Number টাইপের সীমাবদ্ধতা থেকে মুক্ত করেছে, যা নির্বিচারে বড় পূর্ণসংখ্যা পরিচালনা করার একটি প্রক্রিয়া সরবরাহ করে। এই একক বৈশিষ্ট্যটি ব্রাউজার এবং Node.js-এর মতো জাভাস্ক্রিপ্ট পরিবেশে সরাসরি পারফর্ম্যান্ট, নেটিভ এবং আরও স্বচ্ছ ক্রিপ্টোগ্রাফিক ইমপ্লিমেন্টেশনের সম্ভাবনা উন্মোচন করেছে।

যদিও অনেক ডেভেলপার ECC-এর মৌলিক বিষয়গুলির সাথে পরিচিত—কী জোড়া তৈরি করা এবং বার্তা স্বাক্ষর করা—এই প্রযুক্তির আসল শক্তি এর আরও উন্নত অপারেশনগুলির মধ্যে নিহিত। এই নিবন্ধটি মৌলিক বিষয়গুলি অতিক্রম করে BigInt-এর কল্যাণে এখন অ্যাক্সেসযোগ্য অত্যাধুনিক ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রোটোকল এবং কৌশলগুলি অন্বেষণ করবে। আমরা নিরাপদ কী বিনিময়ের জন্য এলিপটিক কার্ভ ডিফি-হেলম্যান (ECDH), সিগনেচার থেকে পাবলিক কী রিকভারি এবং শক্তিশালী, অ্যাগ্রিগেট-ফ্রেন্ডলি শনর সিগনেচার নিয়ে আলোচনা করব।

জাভাস্ক্রিপ্ট ক্রিপ্টোগ্রাফিতে বিগইন্ট বিপ্লব

উন্নত অপারেশনগুলিতে ডুব দেওয়ার আগে, BigInt কেন জাভাস্ক্রিপ্টে ক্রিপ্টোগ্রাফির জন্য এত বড় একটি পরিবর্তন এনেছে তা বোঝা অপরিহার্য।

Number টাইপের সমস্যা

জাভাস্ক্রিপ্টের ঐতিহ্যবাহী Number টাইপ হল একটি IEEE 754 ডাবল-প্রিসিশন 64-বিট ফ্লোটিং-পয়েন্ট সংখ্যা। এই ফর্ম্যাটটি বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য চমৎকার কিন্তু ক্রিপ্টোগ্রাফির জন্য একটি গুরুতর সীমাবদ্ধতা রয়েছে: এটি শুধুমাত্র Number.MAX_SAFE_INTEGER পর্যন্ত পূর্ণসংখ্যা নিরাপদে উপস্থাপন করতে পারে, যা 2⁵³ - 1।

ECC-তে ক্রিপ্টোগ্রাফিক কী এবং ইন্টারমিডিয়েট ভ্যালুগুলি অনেক বড়। উদাহরণস্বরূপ, বিটকয়েন এবং ইথেরিয়াম দ্বারা ব্যবহৃত জনপ্রিয় secp256k1 কার্ভ 256 বিট দীর্ঘ মৌলিক সংখ্যার একটি ফিল্ডে কাজ করে। এই সংখ্যাগুলি স্ট্যান্ডার্ড Number টাইপ নির্ভুলতা না হারিয়ে যা পরিচালনা করতে পারে তার চেয়ে অনেক গুণ বড়। এই ধরনের সংখ্যা দিয়ে গণনা করার চেষ্টা করলে ভুল এবং অনিরাপদ ফলাফল হবে।

BigInt এর আগমন: নির্বিচারে-নির্ভুল পূর্ণসংখ্যা

BigInt এই সমস্যাটি চমৎকারভাবে সমাধান করে। এটি একটি স্বতন্ত্র সংখ্যাসূচক টাইপ যা যেকোনো আকারের পূর্ণসংখ্যা উপস্থাপনের একটি উপায় প্রদান করে। আপনি একটি পূর্ণসংখ্যার শেষে `n` যুক্ত করে বা BigInt() কনস্ট্রাক্টর কল করে একটি BigInt তৈরি করতে পারেন।

উদাহরণ:

const aLargeNumber = 9007199254740991n; // BigInt সহ নিরাপদ
const anEvenLargerNumber = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007908834671663n; // একটি 256-বিট মৌলিক সংখ্যা

BigInt-এর মাধ্যমে, সমস্ত স্ট্যান্ডার্ড পাটিগণিত অপারেটর (+, -, *, /, %, **) এই বিশাল পূর্ণসংখ্যাগুলিতে প্রত্যাশিতভাবে কাজ করে। এই ক্ষমতাটি নেটিভ জাভাস্ক্রিপ্ট ECC ইমপ্লিমেন্টেশনের ভিত্তি, যা বাহ্যিক WebAssembly মডিউল বা কষ্টকর মাল্টি-পার্ট নাম্বার লাইব্রেরির উপর নির্ভর না করে ক্রিপ্টোগ্রাফিক অ্যালগরিদমগুলির সরাসরি, সুনির্দিষ্ট এবং সুরক্ষিত গণনা করার অনুমতি দেয়।

এলিপটিক কার্ভ ক্রিপ্টোগ্রাফি ফান্ডামেন্টালসের একটি রিফ্রেশার

উন্নত অপারেশনগুলির প্রশংসা করতে, আসুন সংক্ষেপে ECC-এর মূল ধারণাগুলি আবার দেখে নিই।

মূলত, ECC সীমিত ক্ষেত্রগুলির উপর এলিপটিক কার্ভের বীজগাণিতিক কাঠামোর উপর ভিত্তি করে। এই কার্ভগুলি ওয়াইরস্ট্রেস সমীকরণ দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়:

y² = x³ + ax + b (mod p)

যেখানে `a` এবং `b` হল কার্ভের আকার নির্ধারণকারী ধ্রুবক, এবং `p` হল সীমিত ক্ষেত্র নির্ধারণকারী একটি বড় মৌলিক সংখ্যা।

মূল ধারণা

• কার্ভের উপর বিন্দু: একটি স্থানাঙ্ক যুগল (x, y) যা কার্ভের সমীকরণকে সিদ্ধ করে। আমাদের সমস্ত ক্রিপ্টোগ্রাফিক অপারেশন মূলত "বিন্দু পাটিগণিত"।
• বেস পয়েন্ট (G): কার্ভের উপর একটি সর্বজনীনভাবে পরিচিত, মানসম্মত শুরুর বিন্দু।
• প্রাইভেট কী (d): একটি খুব বড়, ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে সুরক্ষিত র্যান্ডম পূর্ণসংখ্যা। এটি আপনার গোপনীয়তা। BigInt এর প্রসঙ্গে, `d` একটি বড় `BigInt`।
• পাবলিক কী (Q): প্রাইভেট কী এবং বেস পয়েন্ট থেকে স্কেলার গুণন নামক একটি অপারেশনের মাধ্যমে প্রাপ্ত কার্ভের উপর একটি বিন্দু: Q = d * G। এর অর্থ হল বিন্দু G কে `d` বার নিজের সাথে যোগ করা।

ECC এর নিরাপত্তা এলিপটিক কার্ভ ডিসক্রিট লগারিদম সমস্যা (ECDLP) এর উপর নির্ভর করে। প্রাইভেট কী `d` এবং বেস পয়েন্ট `G` দেওয়া থাকলে পাবলিক কী `Q` গণনা করা গাণিতিকভাবে সহজ। তবে, শুধুমাত্র পাবলিক কী `Q` এবং বেস পয়েন্ট `G` দেওয়া থাকলে প্রাইভেট কী `d` নির্ধারণ করা গাণিতিকভাবে অসম্ভব।

উন্নত অপারেশন ১: এলিপটিক কার্ভ ডিফি-হেলম্যান (ECDH) কী এক্সচেঞ্জ

ECC এর সবচেয়ে শক্তিশালী অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি হল একটি অনিরাপদ যোগাযোগ চ্যানেলের মাধ্যমে দুটি পক্ষের মধ্যে একটি শেয়ার্ড গোপনীয়তা প্রতিষ্ঠা করা। এটি এলিপটিক কার্ভ ডিফি-হেলম্যান (ECDH) কী এক্সচেঞ্জ প্রোটোকল ব্যবহার করে অর্জন করা হয়।

লক্ষ্য

কল্পনা করুন দুটি ব্যক্তি, অ্যালিস এবং বব, যারা নিরাপদে যোগাযোগ করতে চান। তাদের একটি সিমেট্রিক এনক্রিপশন কীতে সম্মত হতে হবে যা শুধুমাত্র তারাই জানেন, কিন্তু তাদের যোগাযোগের একমাত্র মাধ্যম হল একটি পাবলিক চ্যানেল যা ইভ, একজন ইভসড্রপার, পর্যবেক্ষণ করতে পারে। ECDH তাদের একটি অভিন্ন শেয়ার্ড গোপনীয়তা সরাসরি প্রেরণ না করেই গণনা করার অনুমতি দেয়।

প্রোটোকল ধাপে ধাপে

1. কী তৈরি:
   • অ্যালিস তার প্রাইভেট কী, `d_A` (একটি বড় র্যান্ডম BigInt), এবং তার সংশ্লিষ্ট পাবলিক কী, `Q_A = d_A * G` তৈরি করে।
   • বব তার প্রাইভেট কী, `d_B` (আরেকটি বড় র্যান্ডম BigInt), এবং তার পাবলিক কী, `Q_B = d_B * G` তৈরি করে।
2. পাবলিক কী বিনিময়:
   • অ্যালিস তার পাবলিক কী, `Q_A`, ববকে পাঠায়।
   • বব তার পাবলিক কী, `Q_B`, অ্যালিসকে পাঠায়।
   • ইভ, ইভসড্রপার, `Q_A` এবং `Q_B` উভয়ই দেখতে পারে, কিন্তু ECDLP এর কারণে প্রাইভেট কী `d_A` বা `d_B` বের করতে পারে না।
3. শেয়ার্ড গোপনীয়তা গণনা:
   • অ্যালিস ববের পাবলিক কী `Q_B` নেয় এবং এটিকে তার নিজের প্রাইভেট কী `d_A` দিয়ে গুণ করে একটি বিন্দু S পায়: S = d_A * Q_B।
   • বব অ্যালিসের পাবলিক কী `Q_A` নেয় এবং এটিকে তার নিজের প্রাইভেট কী `d_B` দিয়ে গুণ করে একটি বিন্দু S পায়: S = d_B * Q_A।

বিনিময়যোগ্যতার জাদু

অ্যালিস এবং বব উভয়ই কার্ভের উপর একই গোপন বিন্দু `S` এ পৌঁছায়। এর কারণ হল স্কেলার গুণন সহযোগী এবং বিনিময়যোগ্য:

অ্যালিসের গণনা: S = d_A * Q_B = d_A * (d_B * G)

ববের গণনা: S = d_B * Q_A = d_B * (d_A * G)

যেহেতু d_A * d_B * G = d_B * d_A * G, তারা উভয়ই তাদের প্রাইভেট কী প্রকাশ না করেই একই ফলাফল গণনা করে।

শেয়ার্ড বিন্দু থেকে সিমেট্রিক কী

ফলস্বরূপ শেয়ার্ড গোপনীয়তা `S` হল কার্ভের একটি বিন্দু, AES-এর মতো এনক্রিপশন অ্যালগরিদমগুলির জন্য উপযুক্ত একটি সিমেট্রিক কী নয়। একটি কী পাওয়ার জন্য, একটি স্ট্যান্ডার্ড অভ্যাস হল বিন্দু `S`-এর x-স্থানাঙ্ক নেওয়া এবং এটিকে একটি কী ডেরিভেশন ফাংশন (KDF), যেমন HKDF (HMAC-ভিত্তিক কী ডেরিভেশন ফাংশন), এর মধ্য দিয়ে পাস করা। KDF শেয়ার্ড গোপনীয়তা এবং ঐচ্ছিকভাবে একটি সল্ট ও অন্যান্য তথ্য গ্রহণ করে, এবং কাঙ্ক্ষিত দৈর্ঘ্যের একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে শক্তিশালী কী তৈরি করে।

সমস্ত অন্তর্নিহিত গণনা—র্যান্ডম `BigInt` হিসাবে প্রাইভেট কী তৈরি করা এবং স্কেলার গুণন সম্পাদন করা—BigInt পাটিগণিতের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে।

উন্নত অপারেশন ২: সিগনেচার থেকে পাবলিক কী রিকভারি

অনেক সিস্টেমে, বিশেষ করে ব্লকচেইনে, দক্ষতা এবং ডেটা কমানো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণত, একটি সিগনেচার যাচাই করার জন্য, আপনার বার্তা, সিগনেচার নিজেই এবং স্বাক্ষরকারীর পাবলিক কী প্রয়োজন। তবে, এলিপটিক কার্ভ ডিজিটাল সিগনেচার অ্যালগরিদম (ECDSA) এর একটি চতুর বৈশিষ্ট্য আপনাকে বার্তা এবং সিগনেচার থেকে সরাসরি পাবলিক কী পুনরুদ্ধার করতে দেয়। এর অর্থ হল পাবলিক কী পাঠানোর প্রয়োজন হয় না, মূল্যবান স্থান সংরক্ষণ হয়।

এটি কিভাবে কাজ করে (উচ্চ-স্তরের)

একটি ECDSA সিগনেচার দুটি উপাদান নিয়ে গঠিত, (`r`, `s`)।

• `r` একটি র্যান্ডম বিন্দু `k * G`-এর x-স্থানাঙ্ক থেকে প্রাপ্ত হয়।
• `s` বার্তা হ্যাশ (`z`), প্রাইভেট কী (`d`), এবং `r`-এর উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়। সূত্রটি হল: `s = k_inverse * (z + r * d) mod n`, যেখানে `n` হল কার্ভের অর্ডার।

সিগনেচার যাচাইকরণ সমীকরণের বীজগাণিতিক ম্যানিপুলেশনের মাধ্যমে, পাবলিক কী `Q`-এর জন্য একটি অভিব্যক্তি বের করা সম্ভব। তবে, এই প্রক্রিয়াটি দুটি সম্ভাব্য বৈধ পাবলিক কী দেয়। এই অস্পষ্টতা সমাধান করার জন্য, রিকভারি আইডি (প্রায়শই `v` বা `recid` হিসাবে চিহ্নিত) নামক একটি ছোট অতিরিক্ত তথ্য সিগনেচারের সাথে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। এই আইডি, সাধারণত 0, 1, 2, বা 3, নির্দিষ্ট করে যে সম্ভাব্য সমাধানগুলির মধ্যে কোনটি সঠিক এবং কী-এর y-স্থানাঙ্ক জোড় না বিজোড়।

কেন BigInt অপরিহার্য

পাবলিক কী রিকভারির জন্য প্রয়োজনীয় গাণিতিক অপারেশনগুলি নিবিড় এবং এতে মডুলার ইনভার্স, গুণ এবং 256-বিট সংখ্যার যোগফল জড়িত। উদাহরণস্বরূপ, একটি মূল ধাপে `(r_inverse * (s*k - z)) * G` গণনা করা হয়। এই অপারেশনগুলি ঠিক যার জন্য BigInt ডিজাইন করা হয়েছে। এটি ছাড়া, নেটিভ জাভাস্ক্রিপ্টে এই গণনাগুলি নির্ভুলতা এবং নিরাপত্তার উল্লেখযোগ্য ক্ষতি ছাড়া অসম্ভব হবে।

ব্যবহারিক প্রয়োগ: ইথেরিয়াম লেনদেন

এই কৌশলটি ইথেরিয়ামে বিখ্যাতভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি স্বাক্ষরিত লেনদেনে প্রেরকের পাবলিক ঠিকানা সরাসরি থাকে না। পরিবর্তে, ঠিকানা (যা পাবলিক কী থেকে প্রাপ্ত) সিগনেচারের `v`, `r`, এবং `s` উপাদানগুলি থেকে পুনরুদ্ধার করা হয়। এই নকশার পছন্দটি প্রতিটি একক লেনদেনে 20 বাইট বাঁচায়, যা একটি বৈশ্বিক ব্লকচেইনের স্কেলে একটি উল্লেখযোগ্য সঞ্চয়।

উন্নত অপারেশন ৩: শনর সিগনেচার এবং অ্যাগ্রিগেশন

যদিও ECDSA ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এর কিছু অসুবিধা রয়েছে, যার মধ্যে সিগনেচার ম্যালিয়াবিলিটি এবং অ্যাগ্রিগেশন বৈশিষ্ট্যের অভাব রয়েছে। শনর সিগনেচার, আরেকটি ECC-ভিত্তিক স্কিম, এই সমস্যাগুলির মার্জিত সমাধান প্রদান করে এবং অনেক ক্রিপ্টোগ্রাফার দ্বারা উন্নত হিসাবে বিবেচিত হয়।

শনর সিগনেচারের মূল সুবিধা

• প্রমাণযোগ্য নিরাপত্তা: ECDSA-এর তুলনায় তাদের আরও সহজ এবং শক্তিশালী নিরাপত্তা প্রমাণ রয়েছে।
• নন-ম্যালিয়াবিলিটি: তৃতীয় পক্ষের পক্ষে একই বার্তা এবং কী-এর জন্য একটি বৈধ সিগনেচারকে অন্য বৈধ সিগনেচারে পরিবর্তন করা সম্ভব নয়।
• রৈখিকতা (সুপারপাওয়ার): এটি সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সুবিধা। শনর সিগনেচারগুলি রৈখিক, যা শক্তিশালী অ্যাগ্রিগেশন কৌশলগুলির অনুমতি দেয়।

সিগনেচার অ্যাগ্রিগেশন ব্যাখ্যা

রৈখিকতা বৈশিষ্ট্যের অর্থ হল একাধিক স্বাক্ষরকারীর একাধিক সিগনেচারকে একটি একক, কম্প্যাক্ট সিগনেচারে একত্রিত করা যেতে পারে। এটি মাল্টি-সিগনেচার (মাল্টিসিগ) স্কিমগুলির জন্য একটি গেম-চেঞ্জার।

এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে একটি লেনদেনের জন্য 5 জন অংশগ্রহণকারীর মধ্যে 3 জনের সিগনেচার প্রয়োজন। ECDSA-এর সাথে, আপনাকে ব্লকচেইনে তিনটি পৃথক সিগনেচারই অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, যা উল্লেখযোগ্য স্থান দখল করে।

শনর সিগনেচারের সাথে, প্রক্রিয়াটি অনেক বেশি দক্ষ:

1. কী অ্যাগ্রিগেশন: 3 জন অংশগ্রহণকারী তাদের পৃথক পাবলিক কী (`Q1`, `Q2`, `Q3`) একত্রিত করে একটি একক অ্যাগ্রিগেট পাবলিক কী (`Q_agg`) তৈরি করতে পারে।
2. সিগনেচার অ্যাগ্রিগেশন: MuSig2-এর মতো একটি সহযোগী প্রোটোকলের মাধ্যমে, অংশগ্রহণকারীরা একটি একক অ্যাগ্রিগেট সিগনেচার (`S_agg`) তৈরি করতে পারে যা অ্যাগ্রিগেট পাবলিক কী `Q_agg`-এর জন্য বৈধ।

ফলস্বরূপ, লেনদেনটি বাইরে থেকে একটি স্ট্যান্ডার্ড একক-স্বাক্ষরকারী লেনদেনের মতো দেখায়। এটির একটি পাবলিক কী এবং একটি সিগনেচার রয়েছে। এটি নাটকীয়ভাবে দক্ষতা, স্কেলেবিলিটি এবং গোপনীয়তা উন্নত করে, কারণ জটিল মাল্টিসিগ সেটআপগুলি সরল সেটআপ থেকে আলাদা করা যায় না।

BigInt এর ভূমিকা

অ্যাগ্রিগেশনের জাদু সাধারণ এলিপটিক কার্ভ পয়েন্ট যোগ এবং স্কেলার পাটিগণিতের মূলে নিহিত। অ্যাগ্রিগেট কী তৈরি করতে `Q_agg = Q1 + Q2 + Q3` জড়িত, এবং অ্যাগ্রিগেট সিগনেচার তৈরি করতে কার্ভ অর্ডারের মডুলো দ্বারা পৃথক সিগনেচার উপাদানগুলি যোগ করা জড়িত। এই সমস্ত অপারেশন—যা MuSig2-এর মতো প্রোটোকলগুলির ভিত্তি তৈরি করে—বড় পূর্ণসংখ্যা এবং কার্ভ স্থানাঙ্কের উপর সঞ্চালিত হয়, যা জাভাস্ক্রিপ্টে শনর সিগনেচার এবং অ্যাগ্রিগেশন স্কিমগুলি বাস্তবায়নের জন্য BigInt-কে একটি অপরিহার্য হাতিয়ারে পরিণত করে।

বাস্তবায়ন বিবেচনা এবং নিরাপত্তা সেরা অনুশীলন

যদিও BigInt আমাদের এই উন্নত অপারেশনগুলি বুঝতে এবং বাস্তবায়ন করতে সক্ষম করে, তবে প্রোডাকশন-গ্রেড ক্রিপ্টোগ্রাফি তৈরি করা একটি বিপজ্জনক কাজ। এখানে কিছু গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা রয়েছে।

১. প্রোডাকশনের জন্য নিজের ক্রিপ্টো তৈরি করবেন না

এই নিবন্ধটির লক্ষ্য হল অন্তর্নিহিত মেকানিক্সকে শিক্ষিত করা এবং চিত্রিত করা। আপনার প্রোডাকশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য স্ক্র্যাচ থেকে এই ক্রিপ্টোগ্রাফিক আদিমগুলি কখনোই বাস্তবায়ন করা উচিত নয়। `noble-curves`-এর মতো সুপরিচিত, নিরীক্ষিত এবং পিয়ার-পর্যালোচনা করা লাইব্রেরি ব্যবহার করুন। এই লাইব্রেরিগুলি বিশেষজ্ঞদের দ্বারা উদ্দেশ্যমূলকভাবে তৈরি করা হয়েছে এবং অসংখ্য সূক্ষ্ম কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা সমস্যাগুলির জন্য দায়বদ্ধ।

২. কনস্ট্যান্ট-টাইম অপারেশন এবং সাইড-চ্যানেল আক্রমণ

সবচেয়ে বিপজ্জনক ফাঁদগুলির মধ্যে একটি হল সাইড-চ্যানেল আক্রমণ। একজন আক্রমণকারী সিস্টেমের অ-কার্যকরী দিকগুলি—যেমন বিদ্যুত খরচ বা একটি অপারেশন করতে যে সঠিক সময় লাগে—বিশ্লেষণ করে গোপন কীগুলি সম্পর্কে তথ্য ফাঁস করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কী-এর '1' বিট সহ একটি গুণন '0' বিট সহ গুণনের চেয়ে সামান্য বেশি সময় নেয়, তাহলে একজন আক্রমণকারী সময়ের ভিন্নতা পর্যবেক্ষণ করে কী পুনর্গঠন করতে পারে।

জাভাস্ক্রিপ্টে স্ট্যান্ডার্ড BigInt অপারেশনগুলি কনস্ট্যান্ট-টাইম নয়। তাদের এক্সিকিউশন সময় অপারেন্ডের মানের উপর নির্ভর করতে পারে। পেশাদার ক্রিপ্টোগ্রাফিক লাইব্রেরিগুলি অত্যন্ত বিশেষায়িত অ্যালগরিদম ব্যবহার করে নিশ্চিত করে যে প্রাইভেট কী জড়িত সমস্ত অপারেশনে কী-এর মান নির্বিশেষে একটি ধ্রুবক সময় লাগে, যার ফলে এই হুমকি প্রশমিত হয়।

৩. সুরক্ষিত র্যান্ডম সংখ্যা তৈরি

যে কোনও ক্রিপ্টোগ্রাফিক সিস্টেমের নিরাপত্তা তার র্যান্ডমত্বের গুণমান দিয়ে শুরু হয়। প্রাইভেট কীগুলি একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে সুরক্ষিত ছদ্ম-র্যান্ডম সংখ্যা জেনারেটর (CSPRNG) ব্যবহার করে তৈরি করা আবশ্যক। জাভাস্ক্রিপ্ট পরিবেশে, সর্বদা বিল্ট-ইন APIগুলি ব্যবহার করুন:

• ব্রাউজার: crypto.getRandomValues()
• Node.js: crypto.randomBytes()

ক্রিপ্টোগ্রাফিক উদ্দেশ্যে Math.random() কখনই ব্যবহার করবেন না, কারণ এটি অপ্রত্যাশিত হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়নি।

৪. ডোমেইন প্যারামিটার এবং পাবলিক কী বৈধতা

যখন একটি বাহ্যিক উৎস থেকে একটি পাবলিক কী গ্রহণ করা হয়, তখন এটিকে বৈধ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। একজন আক্রমণকারী একটি দূষিত বিন্দু সরবরাহ করতে পারে যা নির্দিষ্ট এলিপটিক কার্ভে নেই, যা ECDH কী বিনিময়ের সময় আপনার প্রাইভেট কী প্রকাশ করতে পারে এমন আক্রমণের দিকে নিয়ে যেতে পারে (যেমন, ইনভ্যালিড কার্ভ অ্যাটাকস)। স্বনামধন্য লাইব্রেরিগুলি এই বৈধতা স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিচালনা করে।

উপসংহার

BigInt এর আগমন জাভাস্ক্রিপ্ট ইকোসিস্টেমের মধ্যে ক্রিপ্টোগ্রাফির ল্যান্ডস্কেপকে মৌলিকভাবে রূপান্তরিত করেছে। এটি ECC কে অস্বচ্ছ, কালো-বাক্স লাইব্রেরিগুলির ক্ষেত্র থেকে এমন কিছুতে স্থানান্তরিত করেছে যা স্থানীয়ভাবে বাস্তবায়ন এবং বোঝা যায়, যা স্বচ্ছতা এবং ক্ষমতার একটি নতুন স্তরকে উৎসাহিত করে।

আমরা অন্বেষণ করেছি কিভাবে এই একক বৈশিষ্ট্যটি আধুনিক সুরক্ষিত সিস্টেমগুলির কেন্দ্রবিন্দুতে থাকা উন্নত এবং শক্তিশালী ক্রিপ্টোগ্রাফিক অপারেশনগুলিকে সক্ষম করে:

• ECDH কী এক্সচেঞ্জ: সুরক্ষিত যোগাযোগ চ্যানেল প্রতিষ্ঠার ভিত্তি।
• পাবলিক কী রিকভারি: ব্লকচেইনের মতো স্কেলেবল সিস্টেমগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ একটি দক্ষতা-বৃদ্ধিকারী কৌশল।
• শনর সিগনেচার: একটি পরবর্তী প্রজন্মের সিগনেচার স্কিম যা অ্যাগ্রিগেশনের মাধ্যমে উচ্চতর দক্ষতা, গোপনীয়তা এবং স্কেলেবিলিটি প্রদান করে।

ডেভেলপার এবং স্থপতি হিসাবে, এই উন্নত ধারণাগুলি বোঝা এখন কেবল একটি একাডেমিক অনুশীলন নয়। বিটকয়েনের ট্যাপরুট আপগ্রেড থেকে শুরু করে আমাদের দৈনন্দিন কথোপকথনগুলিকে সুরক্ষিত করে এমন সুরক্ষিত মেসেজিং প্রোটোকল পর্যন্ত, এগুলি আজ বিশ্বব্যাপী সিস্টেমগুলিতে স্থাপন করা হচ্ছে। যদিও চূড়ান্ত বাস্তবায়ন সর্বদা নিরীক্ষিত, বিশেষজ্ঞ-পর্যালোচনা করা লাইব্রেরিগুলির উপর ছেড়ে দেওয়া উচিত, তবে BigInt-এর মতো সরঞ্জামগুলির দ্বারা সম্ভব মেকানিক্স সম্পর্কে একটি গভীর উপলব্ধি আমাদের বিশ্বব্যাপী দর্শকদের জন্য আরও সুরক্ষিত, দক্ষ এবং উদ্ভাবনী অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে সক্ষম করে।