خطوات الاستخدام
الإنتروبيا هي مقياس لكمية العشوائية أو عدم اليقين في المفتاح الخاص. كلما زادت الإنتروبيا، زادت صعوبة تخمين المفتاح أو اختراقه بواسطة هجمات القوة العمياء (Brute Force). تعتمد الإنتروبيا على ثلاثة عوامل رئيسية: طول المفتاح بالبت (keyLengthBits)، حجم مجموعة الحروف المستخدمة (characterSetSize)، وطول كلمة المرور (passwordLength) في حال استخدام كلمة مرور لتوليد المفتاح. يتم حساب الإنتروبيا باستخدام الصيغة: Entropy = log₂(characterSetSize^passwordLength) + keyLengthBits. أو يمكن حسابها بشكل منفصل للمفتاح نفسه: Entropy_key = keyLengthBits (بافتراض أن كل بت عشوائي تمامًا). ولكن غالبًا ما يتم حساب الإنتروبيا الكلية للمفتاح المشتق من كلمة مرور.
الخطوة الأولى: أدخل طول المفتاح الخاص بالبت (keyLengthBits). على سبيل المثال، في بيتكوين، المفتاح الخاص هو 256 بت. هذا الرقم يمثل عدد البتات العشوائية التي يتكون منها المفتاح. في حالة المفاتيح التي يتم توليدها بشكل عشوائي بحت، تكون الإنتروبيا مساوية لطول المفتاح بالبت (إذا كانت العملية العشوائية مثالية). لكن إذا تم توليد المفتاح من كلمة مرور، فإن الإنتروبيا قد تكون أقل.
الخطوة الثانية: أدخل حجم مجموعة الحروف (characterSetSize). هذا الرقم يمثل عدد الرموز المختلفة التي يمكن استخدامها في كلمة المرور (مثل: الأحرف الصغيرة والكبيرة والأرقام والرموز). على سبيل المثال، إذا كانت كلمة المرور تتكون من أحرف إنجليزية صغيرة فقط، فإن حجم المجموعة هو 26. وإذا كانت تشمل أحرفًا كبيرة وصغيرة وأرقامًا، فالحجم هو 62. وإذا أضفنا الرموز الخاصة، يمكن أن يصل إلى 95 أو أكثر.
الخطوة الثالثة: أدخل طول كلمة المرور (passwordLength). هذا هو عدد الرموز في كلمة المرور المستخدمة لتوليد المفتاح. إذا لم يتم استخدام كلمة مرور (أي المفتاح عشوائي بالكامل)، فاضبط passwordLength = 0 أو استخدم length=0. الآلة الحاسبة تحسب الإنتروبيا الكلية للمفتاح المشتق من كلمة المرور باستخدام الصيغة: Entropy_total = log₂(characterSetSize) × passwordLength + keyLengthBits. حيث أن الجزء الأول يمثل إنتروبيا كلمة المرور، والثاني إنتروبيا المفتاح الأساسي.
الخطوة الرابعة: تفسير النتائج. الإنتروبيا الكلية تقاس بالبت. يعتبر مستوى الإنتروبيا الآمن هو 128 بت على الأقل لمقاومة هجمات القوة العمياء خلال العقد القادم. مثلاً، مفتاح بيتكوين بإنتروبيا 256 بت آمن جدًا. أما إذا كانت الإنتروبيا أقل من 80 بت، فقد يكون المفتاح عرضة للاختراق باستخدام الأجهزة الحديثة. استخدم النتيجة لتقييم قوة مفتاحك الخاص.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على إنتروبيا المفتاح الخاص بخطوات الحل كاملة.
الحل
في هذه الحالة، لا يتم استخدام كلمة مرور، لذا passwordLength = 0. حجم مجموعة الحروف غير ذي صلة. الإنتروبيا الكلية تساوي طول المفتاح: 256 بت. هذا يعني أن هناك 2^256 مفتاحًا محتملاً، وهو عدد ضخم يجعل من المستحيل تقريبًا تخمين المفتاح حتى باستخدام أسرع الحواسيب. يعتبر هذا المستوى آمنًا للغاية لجميع الأغراض العملية، بما في ذلك حماية العملات الرقمية.
الحل
حجم مجموعة الحروف هنا هو عدد الكلمات الفريدة في القائمة: 2048. طول كلمة المرور هو 12 كلمة. إذن إنتروبيا كلمة المرور = log₂(2048^12) = 12 × log₂(2048) = 12 × 11 = 132 بت. يضاف إليها إنتروبيا المفتاح الأساسي (256 بت) ولكن في نظام BIP39، المفتاح مشتق بالكامل من كلمة المرور، لذا لا يتم إضافة 256 بت إضافية. بدلاً من ذلك، المفتاح الخاص هو نفسه ناتج عن كلمة المرور. لذا الإنتروبيا الكلية = إنتروبيا كلمة المرور = 132 بت. هذا يعتبر آمنًا جدًا (أكثر من 128 بت). المقارنة: إذا كانت كلمة المرور تحتوي على 24 كلمة، فستكون الإنتروبيا 24 × 11 = 264 بت.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة إنتروبيا المفتاح الخاص.
قيم مُدخَلة قياسية
- طول المفتاح (بت)
- 1.75
- حجم مجموعة الأحرف
- 10
- طول كلمة المرور
- 1.75
قيم مُدخَلة مرتفعة
- طول المفتاح (بت)
- 2
- حجم مجموعة الأحرف
- 100
- طول كلمة المرور
- 2
قيم مُدخَلة منخفضة
- طول المفتاح (بت)
- 1.5
- حجم مجموعة الأحرف
- 1
- طول كلمة المرور
- 1.5