JavaScript BigInt நீள்வட்ட வளைவு கிரிப்டோகிராஃபி: மேம்பட்ட செயல்பாடுகளில் ஒரு ஆழமான டைவ்

டிஜிட்டல் தொடர்பு ஆதிக்கம் செலுத்தும் யுகத்தில், பரவலாக்கப்பட்ட நிதி (DeFi) முதல் இறுதி முதல் இறுதி மறைகுறியாக்கப்பட்ட செய்தி வரை, நமது கிரிப்டோகிராஃபிக் அடித்தளங்களின் வலிமை முன்பை விட இப்போது மிகவும் முக்கியமானதாக இருக்கிறது. நீள்வட்ட வளைவு கிரிப்டோகிராஃபி (ECC) நவீன பொது-விசை கிரிப்டோகிராஃபியின் தூணாக நிற்கிறது, RSA போன்ற அதன் முன்னோடிகளை விட சிறிய விசை அளவுகளுடன் வலுவான பாதுகாப்பை வழங்குகிறது. பல ஆண்டுகளாக, இந்த சிக்கலான கணித செயல்பாடுகளை நேரடியாக JavaScript-ல் செய்வது ஒரு சவாலாக இருந்தது, பெரும்பாலும் சிறப்பு நூலகங்கள் தேவைப்பட்டன, அவை குறைந்த-நிலை விவரங்களைச் சுருக்கிக் கொண்டன அல்லது JavaScript-ன் நிலையான எண் வகையின் வரம்புகளைக் கையாண்டன.

JavaScript-ல் (ES2020) சொந்த BigInt வகை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது ஒரு புரட்சிகரமான தருணம். இது டெவலப்பர்களை 64-பிட் மிதக்கும் புள்ளி Number வகையின் கட்டுப்பாடுகளிலிருந்து விடுவித்து, தன்னிச்சையான பெரிய முழு எண்களைக் கையாளுவதற்கான ஒரு வழிமுறையை வழங்கியது. இந்த ஒற்றை அம்சம், உலாவிகள் மற்றும் Node.js போன்ற JavaScript சூழல்களுக்குள் நேரடியாக செயல்படும், சொந்த மற்றும் வெளிப்படையான கிரிப்டோகிராஃபிக் செயலாக்கங்களுக்கான திறனைத் திறந்தது.

பல டெவலப்பர்கள் ECC இன் அடிப்படைகளை நன்கு அறிந்திருந்தாலும் - முக்கிய ஜோடிகளை உருவாக்குதல் மற்றும் செய்திகளில் கையெழுத்திடுதல் - இந்த தொழில்நுட்பத்தின் உண்மையான சக்தி அதன் மேம்பட்ட செயல்பாடுகளில் உள்ளது. இந்த கட்டுரை அடிப்படைகளைத் தாண்டி, அதிநவீன கிரிப்டோகிராஃபிக் நெறிமுறைகள் மற்றும் நுட்பங்களை ஆராய்கிறது, அவை இப்போது BigIntக்கு நன்றி அணுகக்கூடியவை. பாதுகாப்பான விசை பரிமாற்றத்திற்கான நீள்வட்ட வளைவு டிஃபி-ஹெல்மேன் (ECDH), கையொப்பங்களிலிருந்து பொது விசை மீட்பு மற்றும் சக்திவாய்ந்த, திரட்டு நட்பு ஷோர்ர் கையொப்பங்களை நாங்கள் ஆராய்வோம்.

JavaScript கிரிப்டோகிராஃபியில் BigInt புரட்சி

மேம்பட்ட செயல்பாடுகளில் நாம் மூழ்குவதற்கு முன், JavaScript இல் கிரிப்டோகிராஃபிக்கு BigInt ஏன் ஒரு திருப்புமுனை என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

Number வகையின் பிரச்சனை

JavaScript இன் பாரம்பரிய Number வகை ஒரு IEEE 754 இரட்டை-துல்லிய 64-பிட் மிதக்கும் புள்ளி எண். இந்த வடிவம் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்தது, ஆனால் கிரிப்டோகிராஃபிக்கு ஒரு முக்கியமான வரம்பு உள்ளது: இது Number.MAX_SAFE_INTEGER வரை முழு எண்களை மட்டுமே பாதுகாப்பாக குறிக்கும், இது 2⁵³ - 1 ஆகும்.

ECC இல் உள்ள கிரிப்டோகிராஃபிக் விசைகள் மற்றும் இடைநிலை மதிப்புகள் மிக அதிகமாக உள்ளன. உதாரணமாக, பிட்காயின் மற்றும் எத்தேரியம் பயன்படுத்தும் பிரபலமான secp256k1 வளைவு 256 பிட்கள் நீளமுள்ள பகா எண்களின் களத்தில் செயல்படுகிறது. இந்த எண்கள் நிலையான Number வகையால் துல்லியத்தை இழக்காமல் கையாளக்கூடியதை விட மிக அதிகமானவை. இதுபோன்ற எண்களைக் கொண்டு கணக்கீடுகளைச் செய்ய முயற்சிப்பது தவறான மற்றும் பாதுகாப்பற்ற முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

நுழையுங்கள் `BigInt`: தன்னிச்சையான துல்லிய முழு எண்கள்

BigInt இந்த சிக்கலை நேர்த்தியாக தீர்க்கிறது. இது எந்த அளவிலும் முழு எண்களைக் குறிக்கும் வழியை வழங்கும் ஒரு தனித்துவமான எண் வகை. ஒரு முழு எண் லிட்டரலின் முடிவில் `n` ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம் அல்லது BigInt() கட்டமைப்பாளரை அழைப்பதன் மூலம் நீங்கள் ஒரு BigInt ஐ உருவாக்கலாம்.

உதாரணம்:

const aLargeNumber = 9007199254740991n; // BigInt உடன் பாதுகாப்பானது
const anEvenLargerNumber = 115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007908834671663n; // 256-பிட் பகா எண்

BigInt உடன், அனைத்து நிலையான எண்கணித ஆபரேட்டர்களும் (+, -, *, /, %, **) இந்த பெரிய முழு எண்களில் எதிர்பார்த்தபடி வேலை செய்கின்றன. இந்த திறன் சொந்த JavaScript ECC செயலாக்கங்கள் கட்டப்பட்ட அடித்தளமாகும், இது வெளிப்புற WebAssembly தொகுதிகள் அல்லது கடினமான பல பகுதி எண் நூலகங்களை நம்பாமல் கிரிப்டோகிராஃபிக் வழிமுறைகளின் நேரடி, துல்லியமான மற்றும் பாதுகாப்பான கணக்கீட்டை அனுமதிக்கிறது.

நீள்வட்ட வளைவு கிரிப்டோகிராஃபி அடிப்படைகள் பற்றிய புதுப்பிப்பு

மேம்பட்ட செயல்பாடுகளைப் பாராட்ட, ECC இன் முக்கிய கருத்துகளை சுருக்கமாக மறுபரிசீலனை செய்வோம்.

அதன் இதயத்தில், ECC என்பது வரையறுக்கப்பட்ட புலங்களில் நீள்வட்ட வளைவுகளின் இயற்கணித கட்டமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த வளைவுகள் வெய்ர்ஸ்ட்ராஸ் சமன்பாட்டால் வரையறுக்கப்படுகின்றன:

y² = x³ + ax + b (mod p)

எங்கே `a` மற்றும் `b` ஆகியவை வளைவின் வடிவத்தை வரையறுக்கும் மாறிலிகள் மற்றும் `p` என்பது வரையறுக்கப்பட்ட புலத்தை வரையறுக்கும் ஒரு பெரிய பகா எண் ஆகும்.

முக்கிய கருத்துகள்

• வளைவில் புள்ளி: வளைவு சமன்பாட்டை பூர்த்தி செய்யும் ஆயங்களின் ஜோடி (x, y). எங்கள் கிரிப்டோகிராஃபிக் செயல்பாடுகள் அனைத்தும் அடிப்படையில் "புள்ளி எண்கணிதம்".
• அடிப்படை புள்ளி (G): வளைவில் ஒரு பொதுவில் அறியப்பட்ட, தரப்படுத்தப்பட்ட தொடக்க புள்ளி.
• தனி விசை (d): ஒரு பெரிய, கிரிப்டோகிராஃபிக் பாதுகாப்பான ரேண்டம் முழு எண். இது உங்கள் ரகசியம். BigInt இன் சூழலில், `d` ஒரு பெரிய `BigInt` ஆகும்.
• பொது விசை (Q): ஸ்கேலர் பெருக்கல் எனப்படும் ஒரு செயல்பாட்டின் மூலம் தனி விசை மற்றும் அடிப்படை புள்ளியிலிருந்து பெறப்பட்ட வளைவில் ஒரு புள்ளி: Q = d * G. இதன் பொருள் புள்ளி G ஐ தன்னைத்தானே `d` முறை சேர்ப்பது.

ECC இன் பாதுகாப்பு நீள்வட்ட வளைவு தனித்துவமான மடக்கை சிக்கல் (ECDLP) ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது. தனி விசையை `d` மற்றும் அடிப்படை புள்ளியை `G` ஐக் கொடுத்தால் பொது விசையை `Q` கணக்கிடுவது கணினி ரீதியாக எளிதானது. இருப்பினும், பொது விசை `Q` மற்றும் அடிப்படை புள்ளி `G` மட்டுமே கொடுக்கப்பட்டால் தனி விசையை `d` தீர்மானிக்க கணினி ரீதியாக சாத்தியமற்றது.

மேம்பட்ட செயல்பாடு 1: நீள்வட்ட வளைவு டிஃபி-ஹெல்மேன் (ECDH) விசை பரிமாற்றம்

ECC இன் மிகவும் சக்திவாய்ந்த பயன்பாடுகளில் ஒன்று, பாதுகாப்பற்ற தகவல் தொடர்பு சேனலில் இரண்டு கட்சிகளிடையே பகிரப்பட்ட ரகசியத்தை நிறுவுவதாகும். இது நீள்வட்ட வளைவு டிஃபி-ஹெல்மேன் (ECDH) விசை பரிமாற்ற நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி அடையப்படுகிறது.

இலக்கு

ஆலிஸ் மற்றும் பாப் என்ற இரண்டு நபர்கள் பாதுகாப்பாக தொடர்பு கொள்ள விரும்புகிறார்கள் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். அவர்களுக்கு மட்டுமே தெரிந்த ஒரு சமச்சீர் மறைகுறியாக்கல் விசையை அவர்கள் ஒப்புக்கொள்ள வேண்டும், ஆனால் அவர்களின் தகவல் தொடர்புக்கான ஒரே வழி ஈவ் என்ற ஒட்டுக்கேட்பவர் கண்காணிக்கக்கூடிய ஒரு பொது சேனல் ஆகும். ECDH அதை நேரடியாக அனுப்பாமல் ஒரே மாதிரியான பகிரப்பட்ட ரகசியத்தை கணக்கிட அனுமதிக்கிறது.

படி-படி நெறிமுறை

1. விசை உருவாக்கம்:
   • ஆலிஸ் தனது தனி விசையை உருவாக்குகிறாள், `d_A` (ஒரு பெரிய ரேண்டம் BigInt), மற்றும் அவளுடைய தொடர்புடைய பொது விசை, `Q_A = d_A * G`.
   • பாப் தனது தனி விசையை உருவாக்குகிறான், `d_B` (மற்றொரு பெரிய ரேண்டம் BigInt), மற்றும் அவனது பொது விசை, `Q_B = d_B * G`.
2. பொது விசை பரிமாற்றம்:
   • ஆலிஸ் தனது பொது விசை, `Q_A` ஐ பாப் க்கு அனுப்புகிறாள்.
   • பாப் தனது பொது விசை, `Q_B` ஐ ஆலிஸ் க்கு அனுப்புகிறான்.
   • ஒட்டுக்கேட்பவர் ஈவ், `Q_A` மற்றும் `Q_B` இரண்டையும் பார்க்க முடியும், ஆனால் ECDLP காரணமாக தனி விசைகள் `d_A` அல்லது `d_B` ஐப் பெற முடியாது.
3. பகிரப்பட்ட ரகசிய கணக்கீடு:
   • ஆலிஸ் பாப்பின் பொது விசை `Q_B` ஐ எடுத்து அதை தனது தனி விசை `d_A` ஆல் பெருக்கி ஒரு புள்ளி S ஐப் பெறுகிறாள்: S = d_A * Q_B.
   • பாப் ஆலிஸின் பொது விசை `Q_A` ஐ எடுத்து அதை தனது தனி விசை `d_B` ஆல் பெருக்கி ஒரு புள்ளி S ஐப் பெறுகிறான்: S = d_B * Q_A.

மாற்றுத்திறன் மந்திரம்

ஆலிஸ் மற்றும் பாப் இருவரும் வளைவில் ஒரே மாதிரியான ரகசிய புள்ளி `S` ஐ அடைகிறார்கள். ஏனென்றால் ஸ்கேலர் பெருக்கல் கூட்டு மற்றும் மாற்றுத்திறன் கொண்டவை:

ஆலிஸின் கணக்கீடு: S = d_A * Q_B = d_A * (d_B * G)

பாப்பின் கணக்கீடு: S = d_B * Q_A = d_B * (d_A * G)

ஏனென்றால் d_A * d_B * G = d_B * d_A * G, அவர்கள் இருவரும் தங்கள் தனி விசைகளை வெளிப்படுத்தாமல் ஒரே முடிவைக் கணக்கிடுகிறார்கள்.

பகிரப்பட்ட புள்ளியிலிருந்து சமச்சீர் விசைக்கு

விளைவாக வரும் பகிரப்பட்ட ரகசியம் `S` என்பது வளைவில் ஒரு புள்ளி, AES போன்ற மறைகுறியாக்கல் வழிமுறைகளுக்கு ஏற்ற சமச்சீர் விசை அல்ல. ஒரு விசையைப் பெற, புள்ளி `S` இன் x-ஆயத்தை எடுத்து, அதை HKDF (HMAC-அடிப்படையிலான விசை வருவிப்பு செயல்பாடு) போன்ற விசை வருவிப்பு செயல்பாடு (KDF) மூலம் அனுப்புவது ஒரு நிலையான நடைமுறையாகும். KDF பகிரப்பட்ட ரகசியம் மற்றும் விருப்பமாக உப்பு மற்றும் பிற தகவல்களை எடுத்து விரும்பிய நீளத்தின் கிரிப்டோகிராஃபிக் வலிமையான விசையை உருவாக்குகிறது.

அடிப்படையான கணக்கீடுகள் அனைத்தும் - ரேண்டம் `BigInt` களாக தனி விசைகளை உருவாக்குதல் மற்றும் ஸ்கேலர் பெருக்கல் செய்வது - `BigInt` எண்கணிதத்தை பெரிதும் நம்பியுள்ளன.

மேம்பட்ட செயல்பாடு 2: கையொப்பங்களிலிருந்து பொது விசை மீட்பு

பல அமைப்புகளில், குறிப்பாக பிளாக்செயின்களில், செயல்திறன் மற்றும் தரவு குறைப்பு மிக முக்கியமானது. பொதுவாக, கையொப்பத்தை சரிபார்க்க, உங்களுக்கு செய்தி, கையொப்பம் மற்றும் கையொப்பமிட்டவரின் பொது விசை தேவை. இருப்பினும், நீள்வட்ட வளைவு டிஜிட்டல் கையொப்ப வழிமுறையின் (ECDSA) ஒரு புத்திசாலித்தனமான சொத்து, செய்தியிலிருந்து மற்றும் கையொப்பத்திலிருந்து நேரடியாக பொது விசையை மீட்டெடுக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. இதன் பொருள் பொது விசையை அனுப்பத் தேவையில்லை, மதிப்புமிக்க இடத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது.

இது எப்படி வேலை செய்கிறது (உயர்-நிலை)

ஒரு ECDSA கையொப்பம் இரண்டு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, (`r`, `s`).

• `r` என்பது ரேண்டம் புள்ளி `k * G` இன் x-ஆயத்திலிருந்து பெறப்பட்டது.
• `s` என்பது செய்தி ஹாஷ் (`z`), தனி விசை (`d`), மற்றும் `r` ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது. சூத்திரம்: `s = k_inverse * (z + r * d) mod n`, இதில் `n` என்பது வளைவின் வரிசை.

கையொப்பம் சரிபார்ப்பு சமன்பாட்டின் இயற்கணித கையாளுதல் மூலம், பொது விசைக்கான ஒரு வெளிப்பாட்டைப் பெற முடியும் `Q`. இருப்பினும், இந்த செயல்முறை இரண்டு சாத்தியமான சரியான பொது விசைகளை உருவாக்குகிறது. இந்த தெளிவின்மையை தீர்க்க, மீட்பு ஐடி (அடிக்கடி `v` அல்லது `recid` எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது) எனப்படும் ஒரு சிறிய கூடுதல் தகவல் கையொப்பத்துடன் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ஐடி, பொதுவாக 0, 1, 2, அல்லது 3, சாத்தியமான தீர்வுகளில் எது சரியானது மற்றும் விசையின் y-ஆயம் சமமா அல்லது ஒற்றைப்படையானதா என்பதை குறிப்பிடுகிறது.

ஏன் `BigInt` அவசியம்

பொது விசை மீட்புக்குத் தேவையான கணித செயல்பாடுகள் தீவிரமானவை மற்றும் மட்டு நேர்மாறுகள், பெருக்கல் மற்றும் 256-பிட் எண்களைச் சேர்ப்பது ஆகியவை அடங்கும். உதாரணமாக, ஒரு முக்கிய படி `(r_inverse * (s*k - z)) * G` ஐக் கணக்கிடுவதை உள்ளடக்கியது. இந்த செயல்பாடுகள் சரியாக `BigInt` க்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அது இல்லாமல், சொந்த JavaScript இல் இந்த கணக்கீடுகளைச் செய்வது துல்லியம் மற்றும் பாதுகாப்பில் குறிப்பிடத்தக்க இழப்பு இல்லாமல் சாத்தியமற்றது.

நடைமுறை பயன்பாடு: எத்தேரியம் பரிவர்த்தனைகள்

இந்த நுட்பம் எத்தேரியத்தில் பிரபலமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. கையொப்பமிடப்பட்ட பரிவர்த்தனையில் அனுப்புநரின் பொது முகவரி நேரடியாக இல்லை. அதற்கு பதிலாக, முகவரி (இது பொது விசையிலிருந்து பெறப்பட்டது) கையொப்பத்தின் `v`, `r` மற்றும் `s` கூறுகளிலிருந்து மீட்டெடுக்கப்படுகிறது. இந்த வடிவமைப்பு தேர்வு ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையிலும் 20 பைட்களை சேமிக்கிறது, இது ஒரு உலகளாவிய பிளாக்செயின் அளவில் குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்பாகும்.

மேம்பட்ட செயல்பாடு 3: ஷோர்ர் கையொப்பங்கள் மற்றும் திரட்டு

ECDSA பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், கையொப்பம் பாதிப்படையக்கூடிய தன்மை மற்றும் திரட்டு பண்புகள் இல்லாதது உட்பட சில குறைபாடுகள் உள்ளன. ஷோர்ர் கையொப்பங்கள், மற்றொரு ECC-அடிப்படையிலான திட்டம், இந்த சிக்கல்களுக்கு நேர்த்தியான தீர்வுகளை வழங்குகிறது மற்றும் பல கிரிப்டோகிராஃபர்களால் சிறந்ததாக கருதப்படுகிறது.

ஷோர்ர் கையொப்பங்களின் முக்கிய நன்மைகள்

• நிரூபிக்கக்கூடிய பாதுகாப்பு: ECDSA உடன் ஒப்பிடும்போது அவர்களுக்கு நேரடியான மற்றும் வலுவான பாதுகாப்பு சான்று உள்ளது.
• பாதிக்கப்படாத தன்மை: ஒரே செய்தி மற்றும் விசைக்கான மற்றொரு சரியான கையொப்பமாக ஒரு மூன்றாம் தரப்பு ஒரு சரியான கையொப்பத்தை மாற்ற முடியாது.
• நேரியல் (சூப்பர் பவர்): இது மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க நன்மை. ஷோர்ர் கையொப்பங்கள் நேரியல், இது சக்திவாய்ந்த திரட்டு நுட்பங்களை அனுமதிக்கிறது.

கையொப்ப திரட்டு விளக்கப்பட்டது

நேரியல் சொத்து என்பது பல கையொப்பமிட்டவர்களிடமிருந்து பல கையொப்பங்களை ஒரு சிறிய, சிறிய கையொப்பமாக இணைக்க முடியும் என்பதாகும். இது பல கையொப்ப (multisig) திட்டங்களுக்கு ஒரு விளையாட்டு மாற்றியாகும்.

5 பங்கேற்பாளர்களில் 3 பேரின் கையொப்பங்கள் தேவைப்படும் ஒரு சூழ்நிலையை கவனியுங்கள். ECDSA உடன், நீங்கள் மூன்று தனிப்பட்ட கையொப்பங்களையும் பிளாக்செயினில் சேர்க்க வேண்டும், இது குறிப்பிடத்தக்க இடத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது.

ஷோர்ர் கையொப்பங்களுடன், செயல்முறை மிகவும் திறமையானது:

1. விசை திரட்டு: 3 பங்கேற்பாளர்கள் தங்கள் தனிப்பட்ட பொது விசைகளை (`Q1`, `Q2`, `Q3`) இணைத்து ஒரு ஒற்றை திரட்டு பொது விசையை (`Q_agg`) உருவாக்க முடியும்.
2. கையொப்ப திரட்டு: MuSig2 போன்ற ஒரு கூட்டு நெறிமுறை மூலம், பங்கேற்பாளர்கள் திரட்டு பொது விசை `Q_agg` க்கு செல்லுபடியாகும் ஒரு ஒற்றை திரட்டு கையொப்பத்தை (`S_agg`) உருவாக்க முடியும்.

விளைவாக வரும் பரிவர்த்தனை வெளியில் இருந்து ஒரு நிலையான ஒற்றை-கையொப்பமிட்ட பரிவர்த்தனையைப் போலவே தெரிகிறது. இது ஒரு பொது விசை மற்றும் ஒரு கையொப்பத்தைக் கொண்டுள்ளது. சிக்கலான multisig அமைப்புகள் எளியவைகளிலிருந்து வேறுபடுத்த முடியாததாக இருப்பதால் இது செயல்திறன், அளவிடுதல் மற்றும் தனியுரிமையை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

`BigInt`இன் பங்கு

திரட்டு மந்திரம் எளிய நீள்வட்ட வளைவு புள்ளி சேர்ப்பு மற்றும் ஸ்கேலர் எண்கணிதத்தில் வேரூன்றியுள்ளது. திரட்டு விசையை உருவாக்குவது `Q_agg = Q1 + Q2 + Q3` ஐ உள்ளடக்கியது, மேலும் திரட்டு கையொப்பத்தை உருவாக்குவது வளைவு வரிசை மட்டுக்கு தனிப்பட்ட கையொப்ப கூறுகளைச் சேர்ப்பதை உள்ளடக்கியது. MuSig2 போன்ற நெறிமுறைகளின் அடிப்படையாக இருக்கும் இந்த செயல்பாடுகள் அனைத்தும் பெரிய முழு எண்கள் மற்றும் வளைவு ஆயங்களில் செய்யப்படுகின்றன, இது JavaScript இல் ஷோர்ர் கையொப்பங்கள் மற்றும் திரட்டு திட்டங்களை செயல்படுத்த `BigInt` ஐ இன்றியமையாத கருவியாக ஆக்குகிறது.

செயல்படுத்தல் பரிசீலனைகள் மற்றும் பாதுகாப்பு சிறந்த நடைமுறைகள்

`BigInt` இந்த மேம்பட்ட செயல்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்ளவும் செயல்படுத்தவும் எங்களுக்கு அதிகாரம் அளித்தாலும், உற்பத்தி தர கிரிப்டோகிராஃபியை உருவாக்குவது ஆபத்தான பணியாகும். இங்கே சில முக்கியமான பரிசீலனைகள் உள்ளன.

1. உற்பத்திக்காக உங்கள் சொந்த கிரிப்டோவை உருட்ட வேண்டாம்

இந்த கட்டுரை அடிப்படை இயக்கவியலைப் பயிற்றுவிப்பதையும் விளக்குவதையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. ஒரு உற்பத்தி பயன்பாட்டிற்காக இந்த கிரிப்டோகிராஃபிக் பழங்குடியினரை ஒருபோதும் புதிதாக செயல்படுத்தக்கூடாது. `noble-curves` போன்ற நன்கு சோதிக்கப்பட்ட, தணிக்கை செய்யப்பட்ட மற்றும் சக மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட நூலகங்களைப் பயன்படுத்தவும். இந்த நூலகங்கள் நிபுணர்களால் நோக்கத்திற்காக கட்டப்பட்டுள்ளன மற்றும் பல நுட்பமான ஆனால் முக்கியமான பாதுகாப்பு சிக்கல்களைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கின்றன.

2. நிலையான நேர செயல்பாடுகள் மற்றும் பக்க-சேனல் தாக்குதல்கள்

மிகவும் ஆபத்தான ஆபத்துகளில் ஒன்று பக்க-சேனல் தாக்குதல். தாக்குதல் செய்பவர் ஒரு அமைப்பின் செயல்பாட்டு அம்சங்களை அல்லாத - சக்தி நுகர்வு அல்லது ஒரு செயல்பாடு எடுக்கும் சரியான நேரம் - ரகசிய விசைகள் பற்றிய தகவல்களை கசியச் செய்ய பகுப்பாய்வு செய்யலாம். உதாரணமாக, விசையில் '1' பிட் மூலம் பெருக்கல் '0' பிட்டை விட சற்று அதிக நேரம் எடுத்துக் கொண்டால், ஒரு தாக்குதல் செய்பவர் நேர வேறுபாடுகளைக் கவனிப்பதன் மூலம் விசையை மீண்டும் உருவாக்க முடியும்.

JavaScript இல் நிலையான `BigInt` செயல்பாடுகள் நிலையான நேரமில்லை. அவற்றின் செயல்படுத்தும் நேரம் செயலுருப்புகளின் மதிப்பைச் சார்ந்தது. தொழில்முறை கிரிப்டோகிராஃபிக் நூலகங்கள் தனி விசைகளை உள்ளடக்கிய அனைத்து செயல்பாடுகளும் விசையின் மதிப்பை பொருட்படுத்தாமல், ஒரு நிலையான நேரத்தை எடுத்துக்கொள்வதை உறுதி செய்வதற்காக மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்த வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இதன் மூலம் இந்த அச்சுறுத்தலைக் குறைக்கின்றன.

3. பாதுகாப்பான ரேண்டம் எண் உருவாக்கம்

எந்தவொரு கிரிப்டோகிராஃபிக் அமைப்பின் பாதுகாப்பும் அதன் ரேண்டம்னஸின் தரத்துடன் தொடங்குகிறது. தனி விசைகள் ஒரு கிரிப்டோகிராஃபிக் பாதுகாப்பான போலி-ரேண்டம் எண் ஜெனரேட்டர் (CSPRNG) பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட வேண்டும். JavaScript சூழல்களில், எப்போதும் உள்ளமைக்கப்பட்ட API களைப் பயன்படுத்தவும்:

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

கிரிப்டோகிராஃபிக் நோக்கங்களுக்காக `Math.random()` ஐ ஒருபோதும் பயன்படுத்த வேண்டாம், ஏனெனில் இது கணிக்க முடியாததாக வடிவமைக்கப்படவில்லை.

4. டொமைன் அளவுரு மற்றும் பொது விசை சரிபார்ப்பு

ஒரு வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து ஒரு பொது விசையைப் பெறும்போது, அதைச் சரிபார்ப்பது மிகவும் முக்கியமானது. ஒரு தாக்குதல் செய்பவர் ஒரு தவறான புள்ளியை வழங்க முடியும், அது உண்மையில் குறிப்பிட்ட நீள்வட்ட வளைவில் இல்லை, இது ECDH விசை பரிமாற்றத்தின் போது உங்கள் தனி விசையை வெளிப்படுத்தும் தாக்குதல்களுக்கு வழிவகுக்கும் (எ.கா., தவறான வளைவு தாக்குதல்கள்). புகழ்பெற்ற நூலகங்கள் இந்த சரிபார்ப்பை தானாகவே கையாளுகின்றன.

முடிவுரை

`BigInt` இன் வருகை JavaScript சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் கிரிப்டோகிராஃபியின் நிலப்பரப்பை அடிப்படையில் மாற்றியுள்ளது. இது ECC ஐ வெளிப்படையான, கருப்பு-பெட்டி நூலகங்களின் சாம்ராஜ்யத்திலிருந்து சொந்தமாக செயல்படுத்தப்பட்டு புரிந்து கொள்ளக்கூடிய ஒன்றாக நகர்த்தியுள்ளது, இது ஒரு புதிய அளவிலான வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் திறனை வளர்க்கிறது.

இந்த ஒற்றை அம்சம் நவீன பாதுகாப்பான அமைப்புகளுக்கு மையமாக இருக்கும் மேம்பட்ட மற்றும் சக்திவாய்ந்த கிரிப்டோகிராஃபிக் செயல்பாடுகளை எவ்வாறு இயக்குகிறது என்பதை நாங்கள் ஆராய்ந்தோம்:

• ECDH விசை பரிமாற்றம்: பாதுகாப்பான தகவல் தொடர்பு சேனல்களை நிறுவுவதற்கான அடித்தளம்.
• பொது விசை மீட்பு: பிளாக்செயின்கள் போன்ற அளவிடக்கூடிய அமைப்புகளுக்கு முக்கியமான செயல்திறனை அதிகரிக்கும் நுட்பம்.
• ஷோர்ர் கையொப்பங்கள்: திரட்டு மூலம் சிறந்த செயல்திறன், தனியுரிமை மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றை வழங்கும் அடுத்த தலைமுறை கையொப்ப திட்டம்.

டெவலப்பர்கள் மற்றும் கட்டிடக் கலைஞர்களாக, இந்த மேம்பட்ட கருத்துகளைப் புரிந்துகொள்வது ஒரு கல்விப் பயிற்சி மட்டுமல்ல. அவர்கள் இன்று உலகளாவிய அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறார்கள், பிட்காயினில் டாப்ரூட் மேம்படுத்தல் முதல் நமது அன்றாட உரையாடல்களைப் பாதுகாக்கும் பாதுகாப்பான செய்தி நெறிமுறைகள் வரை. இறுதி செயலாக்கம் எப்போதும் தணிக்கை செய்யப்பட்ட, நிபுணர் மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட நூலகங்களுக்கு விடப்பட வேண்டும் என்றாலும், `BigInt` போன்ற கருவிகளால் சாத்தியமாக்கப்பட்ட இயக்கவியல் பற்றிய ஆழமான புரிதல், ஒரு உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக பாதுகாப்பான, திறமையான மற்றும் புதுமையான பயன்பாடுகளை உருவாக்க எங்களுக்கு அதிகாரம் அளிக்கிறது.