عدد نانس چیست؟
نانس Nonce یک عدد تصادفی یا نیمه تصادفی است که برای استفاده خاصی تولید می‌شود. این عدد در فضای فناوری رمزنگاری و فناوری اطلاعات بسیار دیده می‌شود.
این اصطلاح مخفف عبارت انگلیسی Number Only Used Once به معنای عدد یک بار مصرف است و معمولا به شکل نانس رمزنگاری Cryptographic Nonce به کار برده می‌شود.
به طور معمول، عدد نانس مقداری است که با زمان تغییر میکند تا از عدم استفاده دوباره از مقادیر خاص اطمینان حاصل شود.
یک عدد نانس می‌تواند به عنوان یک مهر زمانی، یک شمارنده تعداد بازدید در یک صفحه وب، یک نشانگر ویژه برای محدود کردن یا جلوگیری از پخش یا بازتولید غیرمجاز یک فایل عمل کند.
در زمینه استخراج ارزهای دیجیتال، عددی است که به یک بلوک هش‌شده یا رمزگذاری‌شده در یک بلاک چین اضافه می‌شود که وقتی دوباره هش می‌شود، محدودیت‌های سطح سختی را برآورده کند.
نانس عددی است که استخراج کنندگان بلاک چین در حال حل آن هستند. هنگامی که راه حل پیدا شود به استخراج کنندگان بلاک چین مقداری ارز دیجیتال به عنوان پاداش داده می‌شود.
معانی دیگر عدد نانس
در استفاده عمومی و خارج از علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات نانس معانی مختلفی دارد، از جمله «موقعیت فوری» دارد.
کلمه نانس به واسطه پیشرفت تکنولوژی وارد دستور زبان انگلیسی و سپس وارد دنیای کلمات عامه شده است.
نانس اوردرز Nonce orders نیز یک اصطلاح معماری است که طرح‌های سفارشی یا شاخه‌هایی از سفارشات کلاسیک یا قراردادهای طراحی در معماری را توصیف میکند.
همچنین در بریتانیا از کلمه نانس به عنوان یک اصطلاح برای افرادی با بیماری پدوفیلی استفاده می‌شود.
انواع عدد نانس
عدد نانس را می‌توان بر اساس نحوه تولید آن به صورت تصادفی یا متوالی طبقه‌بندی کرد. یک عدد نانس تصادفی با رشته اعداد دلخواه و یک سری نانس به صورت تدریجی تولید می‌شود.
استفاده از روش سری نانس تضمین میکند که مقادیر استفاده شده نه اصلا تکرار می‌شوند، نه می‌توانند دوباره پخش شوند و فضای غیر ضروری را اشغال کنند.
استفاده از روش ناننس تصادفی سیستم مورد تهاجم را در برابر هکرهایی که چندین کلید را در یک سیستم جمع‌آوری می‌کنند، محافظت میکند. در حالت ایده آل، یک نانس دارای هر دو بخش تصادفی و متوالی خواهد بود.
برای مثال، مهر زمانی «۱۲:۲۲ بعد از ظهر ۲ آذر ۱۴۰۰» یک عدد نانس متوالی خواهد بود، زیرا هم به صورت تدریجی تولید شده است و نه قبلا این سری رخ داده و نه در آینده دوباره رخ خواهد داد.
این سری تا حدودی قابل پیش‌بینی است زیرا یک هکر می‌تواند الگوی تولید مهرهای زمانی را یاد بگیرد و ارزش کلید بعدی را حدس بزند.
یک مولد اعداد شبه تصادفی pseudo-random number generator می‌تواند اعداد نانس غیر قابل پیش بینی بیشتری تولید کند اما احتمال تولید اعداد منحصر به فرد کمتر می‌شود چرا که امکان تولید همان عدد تصادفی بیش از یک بار وجود دارد.
نحوه استفاده از عدد نانس
عدد نانس استفاده‌های زیادی در دنیای فناوری اطلاعات دارد که در ادامه چند مورد ذکر شده است:
احراز هویت
از اعداد نانس در پروتکل‌های احراز هویت استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که ارتباطات قدیمی نمی‌توانند دوباره پردازش شوند و شخصی به واسطه اعداد قدیمی وارد سیستم شود.
هش کردن
سیستم‌های اثبات کار از مقادیر نانس برای تغییر ورودی به یک تابع هش رمزنگاری استفاده می‌کنند. این امر به تحقق شرایط دلخواه و ایجاد سختی مطلوب کمک میکند.
مقداردهی اولیه
یک بردار اولیه در رمزنگاری یک عدد ناننس است که برای رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌شود.
از این عدد فقط یک بار در هر جلسه استفاده می‌شود و از تکرار توالی ها در متن رمزگذاری شده جلوگیری میکند. شناسایی تکرارها می‌تواند به مهاجم کمک کند تا رمز را به راحتی بشکند.
مدیریت هویت
بازیابی حساب، احراز هویت دو مرحله‌ای یا فقط یکبار ورود به سیستم در بخش کاربرد عدد نانس در مدیریت هویت قرار می‌گیرد.
امضاهای الکترونیکی
مقادیر مخفی نانس گاهی اوقات توسط ابزارهای امضای الکترونیکی برای ایجاد، مقایسه و تأیید امضاها استفاده می شود.
ارز دیجیتال
در ارزهای دیجیتال خاص، از عدد نانس برای ایجاد یک هش رمزنگاری شده که به یک بلاک چین متصل می‌شود، استفاده می‌شود.
در استخراج بیت کوین نانس طلایی به مقدار هش اشاره دارد که کمتر از سختی هدف است.
رمزنگاری نامتقارن
در نمونه‌های خاصی از رمزنگاری کلید عمومی دو عدد نانس منحصر به فرد رد و بدل می‌شوند. یک مقدار توسط مشتری و مقدار دیگر توسط سرور ارائه می‌شود.
این نوع رمزنگاری، رمزنگاری نامتقارن نامیده می‌شود و از هر طرف در برابر حملات یا مداخلات ناهنجار محافظت میکند.
مثالی از نانس رمزنگاری
نانس رمزنگاری در پروتکل‌های احراز هویت برای دفاع در برابر حملات تکراری استفاده می‌شود.
حملات تکراری زمانی رخ می‌دهند که مهاجم داده‌های احراز هویت در حال انتقال را رهگیری میکند و بعدا از آن برای دسترسی به شبکه استفاده میکند.
سایت‌های تجارت الکترونیک معمولا از یک نانس برای تخصیص اصالت به هر خرید استفاده می‌کنند.
بدون عدد نانس یک مهاجم به طور بالقوه می‌تواند اطلاعات رمزگذاری شده را هر چند بار که می‌خواهد دوباره تکرار کند و با استفاده از همان نام حساب و اطلاعات خرید، سفارش‌های اضافی ثبت کند.
استفاده از عدد نانس در ارزهای دیجیتال
ارزهای دیجیتال از استخراج بلاک چین به عنوان یک فرآیند همتا به همتا برای حفظ امنیت و اصالت دفتر کل بلاک چین استفاده می‌کنند.
به عنوان بخشی از این فرآیند، ماینرهای بلاک چین تراکنش‌های ارز دیجیتال را ثبت و بیت کوین یا سایر ارزهای دیجیتال جدید را ضرب می‌کنند.
ماینرها به واسطه یک‌سری محاسابات ریاضی اعتبار تراکنش‌ها را تایید و داده‌های تراکنش‌های جدید را به دفتر کل عمومی (بلاک چین) تراکنش‌های گذشته اضافه می‌کنند که در نتیجه کل این فرایندها بلاک چین ایجاد و بروز می‌شود.
ماینرها از نرم افزارها و الگوریتم‌های پیچیده‌ای برای حل مسائل پیچیده استفاده می‌کنند. اولین ماینری که مسئله را حل کند یک بلوک جدید از ارز دیجیتالی که بر روی آن کار می‌کنند به عنوان پاداش دریافت می‌کنند.
نانس همان عدد تصادفی دلخواهی است که ماینرها باید آن را به دست آورند (اساسا حدس بزنند) تا عددی کمتر یا مساوی با هش هدف تولید کنند.
یافتن عدد ناننس هدف، نیاز به آزمون و خطا دارد زیرا اعداد آن یک رشته تصادفی است.
ماینرها عدد نانس را حدس می‌زنند، آن را به هش هدر بلوک فعلی اضافه می‌کنند، مقدار عدد حدس زده شده را مجددا بازنویسی می‌کنند تا بینند آیا آن عدد کمتر یا برابر با مقدار هش هدف است یا خیر.
عدد نانس در بیت کوین
عدد نانس در یک بلاک بیت کوین یک فیلد ۳۲ بیتی (۴ بایتی) است که مقدار آن به گونه‌ای تنظیم شده است که اول هش بلاک یک عدد صفر قرار گرفته باشد. بقیه فیلدها ممکن است تغییر نکنند، زیرا معنای مشخصی دارند.
هر گونه تغییر در داده‌های بلوک (مانند ناننس) هش بلوک را کاملا تغییر می‌دهد.
از آنجایی که پیش‌بینی ترکیب درست بیت‌ها به هش‌های مناسب غیرممکن است، اعداد نانس مختلفی امتحان می‌شوند و هش برای هر مقدار دوباره محاسبه می‌شود تا زمانی که مقدار صحیح پیدا شود.
از آنجایی که این محاسبه تکراری به زمان و منابع زیادی نیاز دارد، ارائه بلوک با عدد نانس صحیح به منزله اثبات کار است.
سوالات متداول
نانس در ارزهای دیجیتال دقیقا به چه معناست؟
نانس مخفف «عدد یک بار مصرف» است. عددی که به یک بلوک هش‌شده یا رمزگذاری‌شده در یک بلاک چین اضافه می‌شود که وقتی دوباره هش شد، محدودیت‌های سطح سختی را برآورده کند.
ناننس عددی است که ماینرهای بلاک چین برای دریافت ارز دیجیتال به عنوان پاداش آن را حل می کنند.
نانس بلاکچین چیست؟
نانس بلاک چین عددی است که به یک بلوک هش شده یا رمزگذاری شده در یک بلاک چین اضافه می‌شود.
از عدد نانس چگونه استفاده می‌شود؟
نانس برای طیف وسیعی از برنامه‌های شبکه کامپیوتری از جمله احراز هویت برای خرید، احراز هویت دو مرحله‌ای یا دیگر انواع برنامه‌های بازیابی حساب و هویت، امضای الکترونیکی، رمزگذاری داده‌ها و … استفاده می‌شود.
عدد ناننس طلایی چیست؟
یک نانس طلایی منجر به یک مقداری از هش می‌شود که کمتر از سختی هدف است، به این معنی که نیاز بلوک بعدی را برآورده میکند.
