Bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler, her ne kadar verileri daha erişilebilir hale getirip büyük avantajlar sağlasa da dezavantajları da vardır. Örnek olarak çevrimiçi verileriniz, hırsızlık ve dolandırıcılık gibi tehditlere maruz kalabilir. Ancak kriptografi veya kriptoloji, olası risklere karşı bilgilerinizin veri depolama hizmetlerinde saklanmasını sağlayan bir sistemdir. Verileri şifreleyerek saklama ve iletme yöntemlerinin geçmişi antik çağlara dayanmaktadır. Dijital çağdan önce bile insanlar, istenmeyen kişilerin bu mesajlara ulaşmalarını engellemek için şifreleme yöntemleri kullanıyorlardı. Bununla birlikte bilgi işlem cihazlarının artan kullanımı, şifreleme bilimini yepyeni bir düzeye taşıdı.

Kriptografi bilgi saklama bilimidir. Modern kriptografi, verileri şifrelemek ve şifresini çözmek veya bilginin bütünlüğünü ve gerçekliğini garanti etmek için matematiksel teorilerden ve hesaplamadan yararlanmaktadır.
Temel bir metin şifreleme sürecinde, bir düz metin (açıkça anlaşılabilen veriler), onu şifreli metne (okunamayan) dönüştüren bir şifreleme sürecinden geçer. Bunu yaparak, gönderilen bilgilerin yalnızca belirli bir şifre çözme anahtarına sahip bir kişi tarafından okunabilmesi garanti edilir.
Belirli kriptografik teknikler kullanılarak, güvenli olmayan ağlar üzerinden bile hassas veriler gönderilebilir. Şifreleme seviyesi, verilerin gerektirdiği koruma derecesine bağlı olacaktır. Örneğin, normal kişisel dosyalarda kullanılan güvenlik türü, kripto para birimi ağlarında kullanılanla aynı değildir.

Kriptografi teknolojisi kripto paralarda; ağda meydana gelen çeşitli işlemleri güvence altına almak, yeni para birimlerinin oluşumunu kontrol etmek ve dijital varlıkların ve coinlerin transferini doğrulamak gibi pek çok farklı amaç için kullanılmaktadır.
Kripto para birimleri, şifreleme tekniklerini ve şifreleme anahtarlarını kullanarak gerçek dünyada kullandığımız imzaları taklit eder. Kriptografi yöntemleri, veri değerlerini yalnızca verinin veya işlemin amaçlandığı kişilerin alabileceği, okuyabileceği ve işleyebileceği şekilde iletilmesini sağlayan matematiksel kodlar kullanmaktadır.
Kriptografinin nasıl çalıştığını öğrenmek, kripto para birimi sistemlerindeki önemini anlamak için çok önemlidir. Bitcoin, biri genel-özel anahtar çiftlerini oluşturmak, diğeri ise "madencilik" amacıyla olmak üzere üç farklı şifreleme yöntemi kullanmaktadır. Bitcoin gibi çoğu Blokzinciri sistemi, dijital işlemlerin çok güvenli bir şekilde gerçekleştirilebildiği merkezi olmayan ve halka açık bir defter olarak işlev görmelerine izin veren belirli bir kriptografik teknikler setinden yararlanmaktadır.
Modern kriptografi, çeşitli çalışma alanlarından oluşur, ancak en çok kullanılanlardan bazıları simetrik şifreleme, asimetrik şifreleme, karma işlevler ve dijital imzalarla ilgilenenlerdir.
Bitcoin protokolü, ağı güvence altına almak ve her işlemin geçerliliğini sağlamak için kriptografik kanıtlardan yararlanır. Dijital imzalar, her kullanıcının yalnızca kendi cüzdanındaki parayı harcayabileceğini ve bu fonların bir kereden fazla harcanamayacağını garanti eder. Örneğin Ali, Ayşe’ye 2 bitcoin gönderirse, Ali’nin cüzdanından coin çıktığını ve Ayşe’nin cüzdanına eklendiğini onaylayan bir işlem oluşur ancak bu işlem yalnızca dijital imza kullanarak gerçekleştirebilirler.
Bitcoin Protokolünün bir diğer önemli unsuru, Proof of Work (PoW) fikir birliği mekanizmasını ve madencilik sürecini tanımlayan Hashcash fonksiyonudur. PoW; ağın güvenliğini sağlamak, işlemleri onaylamak ve yeni madeni paralar oluşturmaktan sorumludur. Hashcash, SHA-256 adı verilen bir şifreleme işlevini kullanır.
Kriptografi, blockchain teknolojisinin önemli bir parçasıdır ve bu nedenle tüm kripto paralar için önemli bir unsurdur. Dağıtılmış ağlara uygulanan kriptografik kanıtlar, Bitcoin ve diğer merkezi olmayan dijital para birimlerinin ortaya çıkmasını sağlamıştır.

Kripto paraların kriptografisinde kullanılan birden fazla yöntem mevcuttur. Bunlardan ilki “simetrik şifreleme kriptografisi”dir. Bu yöntemde aynı gizli anahtar kullanılarak ham mesaj hem kaynakta şifrelenir hem şifreli mesaj alıcıya iletilir hem de mesajın şifresi çözülür. Örneğin alfabedeki harfler “A=01”, “B=02”, “C=02” şeklinde şifrelenmiş olsun. “ALİ” mesajı bu şifreleme yöntemi ile iletilirken “01015012” şeklinde iletilecektir. Şifreleme metodolojisini bilmeyen biri, mesajı alsa da anlamlandıramayacaktır. Bu basit bir örnek gibi görünse de gelişmiş güvenlik için birçok karmaşık varyasyon mevcuttur. Bu yöntem, minimum operasyonel ek yük ile basit uygulama avantajları sunmaktadır ancak paylaşılan anahtarın güvenlik sorunlarından ve ölçeklenebilirlik sorunlarından muzdariptir.
İkinci yöntem, verileri şifrelemek ve şifresini çözmek için genel ve özel olmak üzere iki farklı anahtar kullanılan “asimetrik şifreleme kriptografisi”dir. Açık anahtar, fon alıcısının adresi gibi açık bir şekilde yayılabilirken, özel anahtar yalnızca sahibi tarafından bilinir. Bu yöntemde, bir kişi bir mesajı alıcının genel anahtarını kullanarak şifreleyebilir, ancak yalnızca alıcının özel anahtarı ile şifresi çözülebilir. Bu yöntem, kripto para birimi işlemleri için iki önemli kimlik doğrulama ve şifreleme işlevinin elde edilmesine yardımcı olur. İlki genel anahtarın, mesajın gerçek göndericisi için eşleştirilmiş özel anahtarı doğrulamasıyla elde edilirken, sonraki aşama yalnızca eşleştirilmiş özel anahtar sahibinin şifrelenmiş mesajın şifresini başarıyla çözmesi sonucu gerçekleşebilir.
Üçüncü şifreleme yöntemi ise ağdaki işlemlerin verilerinin bütünlüğünü verimli bir şekilde doğrulamak için kullanılan hashingdir. Blockchain verilerinin yapısını korur, insanların hesap adreslerini kodlar, hesaplar arasında gerçekleşen işlemleri şifrelenmesini ve blok madenciliğini mümkün kılar. Ek olarak dijital imzalar, gerçek katılımcıların kimliklerini ağa kanıtlamalarına izin vererek çeşitli şifreleme süreçlerini tamamlar.
İstenen özelleştirme seviyelerine sahip yukarıdaki yöntemlerin çoklu varyasyonları, çeşitli kripto para birimi ağlarında uygulanabilir.