Меркл, Ральф

Ральф Чарльз Меркл (англ. Ralph Charles Merkle; род. 2 февраля 1952, Беркли, Калифорния[2], Беркли, Калифорния, США) — американский криптограф, известный как один из создателей криптосистем с открытым ключом[3] (протокол Диффи — Хеллмана — Меркла), изобретатель деревьев Меркла[4] и соавтор конструкции Меркла — Дамгора[5].

Общие сведения
Ральф Чарльз Меркл
Ralph Charles Merkle
Дата рождения 2 февраля 1952(1952-02-02)[1] (74 года)
Место рождения
Страна  США
Научная сфера Криптография, молекулярная нанотехнология, крионика
Место работы Институт молекулярного производства
Alcor
Университет Сингулярности
Образование Калифорнийский университет в Беркли (1977)
Стэнфордский университет (1979)
Учёная степень доктор философии по электротехнике
Учёное звание профессор
Научный руководитель Мартин Хеллман
Известен как один из создателей криптографии с открытым ключом, изобретатель деревьев Меркла
Награды и премии Премия Париса Канеллакиса (1996)
Приз Фейнмана по нанотехнологиям (1998)
Премия Кодзи Кобаяси (1999)
Премия RSA (2000)
Медаль Ричарда Хэмминга (2010)
Национальный зал славы изобретателей США (2011)
Премия Левчина (2020)
Сайт ralphmerkle.com

Биография

Происхождение

Предки Меркла были родом из Швейцарии. Прапрадед Йоханн Ульрих Меркле родился 1 октября 1810 года в швейцарском городе Берлинген. Спустя два года после женитьбы Йоханна Меркле в 1863 году, 9 апреля 1865 года в Базеле родился Эрнст Джон Карл Меркле, будущий прадед учёного. Эрнст Меркле переехал в США, где в 1887 году в Фаулере женился на Анне Тильман. Семья постоянно переезжала с места на место. В 1927 году Эрнст Меркле скончался, оставив после себя сыновей — Фреда и Эрнста Меркла-младшего, деда Ральфа[6].

Ральф Меркл родился 2 февраля 1952 года в Беркли в семье Теодора Чарльза Меркла, впоследствии известного по должности технического директора проекта «Плутон»[7][8]. Тед Меркл был известен своей одержимостью работой и нетерпеливостью. Коллеги сравнивали его с «сильным ветром», а иной раз — и со «слоном в посудной лавке». Его коллега Джим Хэдли говорил, что Тед не склонен был распутывать гордиев узел, предпочитая разрубить его. Незадолго до рождения Ральфа, Тед окончил университет в Беркли и работал ассистентом преподавателя. Жалованье было небольшим, и семье, в которой было трое детей, иногда приходилось ограничивать свой рацион, но Тед всё равно гордился тем, что растил троих детей на зарплату ассистента преподавателя[9].

Мечтой Меркла-старшего было изучение космоса на какой-нибудь ионной ракете, летящей со световой скоростью. Проект «Плутон» дал ему возможность приблизиться к исполнению своей мечты. 1 января 1957 года Меркл, к тому времени уже получивший докторскую степень и возглавлявший исследовательское подразделение в Радиационной лаборатории имени Лоуренса, был назначен техническим директором проекта. Уже в период закрытия проекта (в 1964 году) у Теда Меркла врачи обнаружили рак печени. Столкнувшись с ограниченным уровнем медицины того времени, Тед весьма расстроился. Но в дальнейшем, он совместно с ещё одним инженером, разработал раннюю версию компьютерной томографии, выполняемой при помощи лабораторных компьютеров. При помощи этой разработки они сделали «топографическую карту» печени Меркла. По воспоминаниям его коллеги, Меркл мужественно относился к своей болезни, зная, что неизлечимо болен[9].

Старшая сестра Джудит Меркл-Райли стала писательницей, написала шесть исторических романов, которые принесли ей известность.

Ранние годы

После окончания Ливерморского колледжа в 1970 году Меркл поступил в Калифорнийский университет в Беркли. В университете занимался проектированием электрических систем, но к 1973 году заинтересовался алгоритмами шифрования. Наибольший интерес у Меркла вызвала задача обеспечения защиты коммуникаций между терминалом и компьютером при их взаимодействии по открытым линиям[10]. В 1974 году он получил степень бакалавра наук (B.S.) в области информатики[11]. В том же году предложил первую неклассифицируемую схему для защищённого обмена данными по незащищённым каналам, ключевая идея которой заключалась в том, что для вмешательства постороннего участника ему понадобится N2 больше времени, где N — время, необходимое доверенным участникам время для выполнения соответствующих математических операций над обмениваемой информацией. Несмотря на то, что данный подход содержал в себе уязвимые места (например, при использовании квантовых вычислений операции выполнялись значительно быстрее), данный алгоритм предложил идею для дальнейших исследований[12].

Продолжив обучение, в 1977 году Меркл получил степень магистра наук (M.S.) в области компьютерных наук в том же университете[11]. В 1979 году он получил степень доктора философии (Ph.D.) по электротехнике в Стэнфордском университете под руководством Мартина Хеллмана[11]. Его докторская диссертация называлась «Секретность, аутентификация и системы с открытым ключом» (англ. Secrecy, authentication, and public key systems).

Карьера

После получения докторской степени в 1979 году Меркл начал карьеру в частном секторе. В 1980 году он занял должность менеджера по разработке компиляторов в компании Elxsi в Кремниевой долине, где проработал до 1988 года[13]. В 1988 году он перешёл на работу в исследовательский центр Xerox PARC на должность научного сотрудника и оставался там до 1999 года. В этот период он разработал блочные шифры Khufu и Khafre, а также хеш-функцию Snefru[13].

С 1999 по 2003 год Меркл занимал должность теоретика по нанотехнологиям в компании Zyvex, одной из первых фирм, специализирующихся на молекулярных нанотехнологиях[14]. Затем, с 2003 по 2006 год, он занимал должность выдающегося профессора (англ. Distinguished Professor) в Технологическом институте Джорджии, где руководил Центром информационной безопасности.

В настоящее время Ральф Меркл является старшим научным сотрудником Института молекулярного производства (IMM), директором фонда продления жизни Alcor (с 1998 года[15]), президентом Nanofactory Corporation, а также заслуженным профессором в отставке (англ. Chair Emeritus) в Университете Сингулярности[16].

Научная деятельность

В октябре 1989 года журнал Cryonics опубликовал статью Меркла «Молекулярное восстановление мозга», которая вызвала значительный резонанс. Так, например, в 1990 году известный фантаст Артур Кларк в своём романе Призрак исполина процитировал фразу из статьи, упомянув Меркла и Alcor. Столь значительный интерес к статье был обусловлен тем, что в ней Меркл через ряд логических и математических доводов пытался доказать реальность осуществления крионики. Однако, ряд приведённых им доводов подвергся критике. В феврале 1991 года журнал Cryonics опубликовал критическую рецензию доктора Грегори Фэйхи, посвятившего себя изучению вопросов криобиологии и геронтологии. Фэйхи отмечал ряд слишком вольных, на его взгляд, допущений, ставя под сомнение выводы, сделанные Мерклом. Эта критика задела Меркла за живое, из-за чего он вскоре опубликовал ответную статью, в которой возражал Фэйхи, но в 1994 году была опубликована дополненная версия статьи Меркла[17].

Помимо крионики, Меркл является известным исследователем и сторонником молекулярной нанотехнологии — концепции производства, при котором объекты создаются с атомарной точностью. Он опубликовал множество работ, посвящённых созданию молекулярных машин и ассемблеров. В 1995 году, будучи научным сотрудником Xerox PARC, он принял участие в Четвёртой конференции Института Форсайта по молекулярной нанотехнологии, где представил доклады, посвящённые проектированию и созданию молекулярных ассемблеров[18].

31 мая 2016 года Меркл предложил концепцию «DAO-демократии» в виде черновика статьи «DAOs, Democracy and Governance»[19]. В этой работе, впоследствии опубликованной в журнале Cryonics Magazine, он описал систему управления, основанную на рынках предсказаний с целью максимизации «индекса счастья»[20].

Научный вклад

Ральф Меркл является одним из изобретателей криптографии с открытым ключом. В 1974 году, ещё будучи студентом, он разработал концепцию, известную как «Загадки Меркла» (англ. Merkle's Puzzles) — один из первых примеров протокола обмена ключами по незащищённому каналу. Эта работа, наряду с исследованиями Уитфилда Диффи и Мартина Хеллмана, заложила основы современной асимметричной криптографии. Впоследствии Хеллман предложил называть их совместный алгоритм протоколом «Диффи — Хеллмана — Меркла»[21]. Меркл также является соавтором ранцевой криптосистемы Меркла — Хеллмана, одной из первых криптосистем с открытым ключом.

В 1979 году Меркл изобрёл структуру данных, названную его именем — «дерево Меркла» (также известную как хеш-дерево). Эта структура позволяет эффективно и безопасно проверять целостность больших объёмов данных[22]. Деревья Меркла стали ключевым компонентом технологии блокчейн и криптовалют, таких как Биткойн, где они используются для верификации транзакций.

Меркл также внёс значительный вклад в теорию криптографического хеширования. Он является изобретателем конструкции Меркла — Дамгора, которая лежит в основе многих современных хеш-алгоритмов.

Награды и признание

За свой вклад в науку Ральф Меркл был удостоен множества наград и званий:

Семья

Жена — Кэрол Шоу, разработчик компьютерных игр (поженились в 1983 году)[24].

Примечания

  1. http://www.princeton.edu/~achaney/tmve/wiki100k/docs/Ralph_Merkle.html
  2. Ralph Merkle - Cryonics Wiki. Cryonics Wiki. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  3. Who is Ralph Merkle? (англ.). Threat Picture. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  4. Что такое дерево Меркла и как оно работает? BeInCrypto. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  5. Who is Ralph Merkle? The creator of the Merkle Tree (англ.). Bitnovo Blog. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  6. Ralph Merkle. The Merkle Family, Toledo Ohio, 1917 (англ.). merkle.com. Дата обращения: 17 декабря 2012. Архивировано 25 января 2013 года.
  7. Ralph Merkle (англ.) (недоступная ссылка — история). Computer History Museum. Дата обращения: 11 декабря 2012. Архивировано 25 января 2013 года.
  8. Ralph Merkle. Other interests (англ.). merkle.com. Дата обращения: 17 декабря 2012. Архивировано 25 января 2013 года.
  9. 1 2 Gregg Herken. Cutting the Gordian Knot // Air & Space Magazine : журнал. — USA: Smithsonian Enterprises, 1990. — Т. 5, № 1. — С. 33. — ISSN 0886-2257.
  10. Тайна открытого ключа // Computerworld Россия : журнал. — Москва: Открытые системы, 1996. — № 39.
  11. 1 2 3 Ralph Merkle. Computer History Museum. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  12. Gilles Brassard and others. Merkle Puzzles in a Quantum World : сборник статей. — Springer Publishing, 2011. — С. 391.
  13. 1 2 Ralph C. Merkle: 2021 CS Distinguished Alumnus - Industry. UC Berkeley. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  14. Ральф Меркл — человек, который изобрёл половину биткоина. Habr (25 октября 2023). Дата обращения: 7 ноября 2025.
  15. Who is Ralph Merkle? (англ.). Bit2Me Academy. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  16. Ralph Merkle (англ.). National Inventors Hall of Fame. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  17. Gregory M. Fahy. "Molecular Repair of the Brain": A Scientific Critique (англ.). Alcor. Дата обращения: 18 декабря 2012. Архивировано 25 января 2013 года.
  18. Fourth Foresight Conference on Molecular Nanotechnology (англ.). zyvex.com. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  19. Ralph Merkle: Revolutionizing Democracy Using DAOs (англ.). Apple Podcasts. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  20. DAO, Democracy and Governance (англ.). PANews. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  21. Протокол Диффи — Хеллмана. dic.academic.ru. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  22. Merkle Trees and Merkle Roots Explained. Gate.io. Дата обращения: 7 ноября 2025.
  23. First Inductees to National Cyber Security Hall of Fame Unveiled (англ.). PR Newswire (17 сентября 2012). Дата обращения: 7 ноября 2025.
  24. Carol Shaw (англ.). NNDB. Дата обращения: 11 декабря 2012. Архивировано 25 января 2013 года.

Библиография

Ссылки

  • ralphmerkle.com — официальный сайт Ральфа Меркла

Дополнительно по теме