Κρυπτογραφία και οι τύποι της

Οι λειτουργίες κατακερματισμού χρησιμοποιούνται σε πολλούς κρυπτογραφικούς αλγόριθμους και πρωτόκολλα, συμπεριλαμβανομένων αλγορίθμων MAC, αλγορίθμων ψηφιακής υπογραφής και πρωτοκόλλων ελέγχου ταυτότητας. Μερικοί από τους πιο συνηθισμένους αλγόριθμους κατακερματισμού περιλαμβάνουν:

Κρυπτογραφία 101: Βασικές αρχές, κύριοι τύποι, περιπτώσεις χρήσης και αλγόριθμοι

Από τη Shanika Wickramasinghe 13 Φεβρουαρίου 2023

Η κρυπτογραφία είναι θεμελιώδης για πολλούς μηχανισμούς ασφάλειας πληροφοριών και απορρήτου. Σήμερα, μια ποικιλία κρυπτογραφικών αλγορίθμων χρησιμοποιούνται σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές.

Αυτό το άρθρο εξηγεί την κρυπτογραφία: πώς λειτουργεί, βασικές αρχές ή λειτουργίες κρυπτογραφίας, τύπους κρυπτογραφίας, περιπτώσεις χρήσης και άλλα!

Τι είναι η κρυπτογραφία?

Η κρυπτογραφία μπορεί να αναφέρεται σε οποιαδήποτε προσέγγιση που κρύβει πραγματικές πληροφορίες, χρησιμοποιώντας κωδικούς, για να αποτρέψει την ανάγνωση από μη εξουσιοδοτημένα μέρη. Η κρυπτογραφία μπορεί να προστατεύσει:

• Πληροφορίες σε ηρεμία, όπως δεδομένα για σκληρούς δίσκους
• Ηλεκτρονική επικοινωνία μεταξύ πολλών μερών
• Πληροφορίες που χρησιμοποιούνται

Η αύξηση της κρυπτογραφίας βασίζεται σε μαθηματικές έννοιες – ένα σύνολο αλγορίθμων κρυπτογράφησης και αλγορίθμων κατακερματισμού – για να μετατρέψει τις πληροφορίες με τρόπο που είναι δύσκολο να ερμηνευτεί ή να “ρωγμές”.

Για παράδειγμα, υποθέστε ότι η επικοινωνία μεταξύ δύο μερών εξασφαλίζεται χρησιμοποιώντας κρυπτογραφικές αρχές. Το μήνυμα του αποστολέα είναι συνήθως γνωστό ως το “απλό κείμενο.”Μετασχηματίζεται σε μια μη αναγνώσιμη μορφή που ονομάζεται CipherText χρησιμοποιώντας το κλειδί κρυπτογράφησης. Όταν ο δέκτης λαμβάνει τα μηνύματα, το κρυπτογράφημα μετατρέπεται σε απλό κείμενο χρησιμοποιώντας το κλειδί αποκρυπτογράφησης.

Βασικές αρχές κρυπτογραφίας

Ας στραφούμε τώρα στις αρχές που υποστηρίζουν την κρυπτογραφία.

Εμπιστευτικότητα

Οι συμφωνίες εμπιστευτικότητας έχουν κανόνες και κατευθυντήριες γραμμές για να διατηρήσουν τις πληροφορίες ασφαλείς και ιδιωτικές. Η εμπιστευτικότητα πρέπει να προστατεύεται χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως κρυπτογράφηση. Εξασφαλίζει ότι μόνο οι εξουσιοδοτημένοι άνθρωποι μπορούν να έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες σε ορισμένα μέρη – και περιορίζει την πρόσβαση σε άλλα μη εξουσιοδοτημένα μέρη.

(Η εμπιστευτικότητα είναι ένα στοιχείο του CIA Security Triad.·

Αυθεντικοποίηση

Η διαδικασία επιβεβαίωσης ότι το άτομο που έστειλε ένα συγκεκριμένο μήνυμα είναι ο αποστολέας αυτού του μηνύματος. Αυτή η αρχή εξασφαλίζει ότι ο δέκτης λαμβάνει το μήνυμα από έναν αποστολέα που επιτρέπεται να το κάνει. Δύο συνηθισμένοι μηχανισμοί ελέγχου ταυτότητας είναι:

• Στοιχεία πρόσβασης
• Υπογραφές για την εξάσκηση

Κρυπτογράφηση

Η κρυπτογράφηση είναι η διαδικασία μετατροπής πληροφοριών σε μια μη αναγνώσιμη μορφή χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο κρυπτογράφησης για την προστασία της ιδιωτικής ζωής των πληροφοριών. Μόνο ο δέκτης μπορεί να τα διαβάσει χρησιμοποιώντας το κλειδί αποκρυπτογράφησης.

Ακεραιότητα δεδομένων

Τα δεδομένα πρέπει να είναι συνεπή και ακριβή χωρίς αλλαγές κατά τη μεταφορά από τον αποστολέα στον δέκτη. Η ακεραιότητα των δεδομένων διασφαλίζει ότι δεν έχει γίνει χειραγώγηση στα δεδομένα κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως κρυπτογραφικό κατακερματισμό.

Μη επαναφορά

Η αρχή της μη επαναφοράς εξασφαλίζει ότι ο αποστολέας μηνυμάτων δεν μπορεί να αποκηρύξει την αυθεντικότητα της υπογραφής του χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως οι ψηφιακές υπογραφές.

Βασική διαχείριση

Η βασική διαχείριση είναι η διαδικασία διατήρησης κρυπτογραφικών κλειδιών. Περιλαμβάνει εργασίες όπως η διανομή κλειδιών, η παραγωγή, η περιστροφή κ.λπ. Η βασική διαχείριση είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της μέγιστης ασφάλειας ενός συστήματος κρυπτογραφίας, καθώς η ασφάλεια της βασίζεται σε κρυπτογραφικά κλειδιά.

Οι τρεις μεγάλοι τύποι κρυπτογραφίας

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι κρυπτογραφίας. Ας τα γνωρίσουμε σε αυτήν την ενότητα.

Συμμετρική κρυπτογραφία

Η κρυπτογραφία συμμετρικού κλειδιού περιλαμβάνει κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση χρησιμοποιώντας τα ίδια κρυπτογραφικά κλειδιά. Εδώ, ο αποστολέας και όλοι οι δέκτες μοιράζονται ένα κοινό μυστικό κλειδί. Τα μηνύματα PlainText μετατρέπονται σε κείμενο κρυπτογράφησης χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο κλειδί κρυπτογράφησης. Ο δέκτης μπορεί να χρησιμοποιήσει το ίδιο κλειδί κρυπτογράφησης για να αποκρυπτογραφήσει το μήνυμα χρησιμοποιώντας το κοινό μυστικό κλειδί.

Παραδείγματα αλγορίθμων κρυπτογράφησης συμμετρικού κλειδιού περιλαμβάνουν:

• Προηγμένο πρότυπο κρυπτογράφησης (AES)
• Πρότυπο κρυπτογράφησης δεδομένων (DES)
• Πρότυπο κρυπτογράφησης τριπλών δεδομένων (Triple DES)
• Διεθνής αλγόριθμος κρυπτογράφησης δεδομένων (ιδέα)
• Πρωτόκολλο TLS/SSL

Το κύριο μειονέκτημα αυτής της κρυπτογράφησης συμμετρικού κλειδιού είναι η κοινή χρήση του μυστικού κλειδιού. Το κοινό μυστικό πρέπει να κρυπτογραφηθεί για να αποτρέψει την μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Μπορεί να είναι ένα επιπλέον γενικό έξοδο για κρυπτογραφικές εφαρμογές.

Ασύμμετρη κρυπτογραφία

Αυτός ο τύπος κρυπτογραφίας, γνωστός ως “κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού”, χρησιμοποιεί διαφορετικά κρυπτογραφικά κλειδιά για τις διαδικασίες κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης. Ο αποστολέας και ο δέκτης έχουν ιδιωτικό κλειδί και δημόσιο κλειδί:

• Το δημόσιο κλειδί μοιράζεται με όλα τα μέρη που πρέπει να επικοινωνούν με τον αποστολέα.
• Το ιδιωτικό κλειδί διατηρείται μυστικό από κάθε μέρος.

Αν και υπάρχει μια μαθηματική σύνδεση μεταξύ αυτών των ζευγών ιδιωτικού κλειδιού και δημόσιων κλειδιών, το δημόσιο κλειδί δεν μπορεί να δημιουργήσει το ιδιωτικό κλειδί.

Η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού χρησιμοποιείται συνήθως σε ψηφιακές υπογραφές για έλεγχο ταυτότητας μηνυμάτων. Οι αποστολείς χρησιμοποιούν τα ιδιωτικά κλειδιά τους για να υπογράψουν ψηφιακά τα μηνύματά τους για να αποδείξουν την αυθεντικότητά τους. Έτσι, ο δέκτης γνωρίζει ακριβώς ότι ο αποστολέας είναι αξιόπιστος τρίτος.

Από την ποικιλία των ασύμμετρων αλγορίθμων κρυπτογραφίας (ή δημόσιου κλειδιού), εδώ είναι μερικά παραδείγματα:

• Κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης (ECC)
• Rivest Shamir Adleman (RSA)
• Η μέθοδος ανταλλαγής Diffie-Hellman
• Πρωτόκολλο TLS/SSL

Λειτουργίες κατακερματισμού

Οι λειτουργίες κατακερματισμού υπολογίζουν μια τιμή κατακερματισμού σταθερού μήκους ή ένα “δακτυλικό αποτύπωμα” στο απλό μήνυμα κειμένου. Αυτά τα hashes είναι μοναδικά για κάθε απλό κείμενο. Επομένως, αυτός ο τύπος κρυπτογραφίας δεν χρησιμοποιεί κρυπτογραφικό κλειδί. Οι λειτουργίες κατακερματισμού συμβάλλουν στη διασφάλιση της ακεραιότητας των δεδομένων μεταξύ των κομμάτων επικοινωνίας. Εάν το hash παράγει την ίδια έξοδο, υποδεικνύει ότι οι πληροφορίες δεν έχουν τροποποιηθεί, συμβιβαστεί ή καταστραφεί.

Οι λειτουργίες κατακερματισμού χρησιμοποιούνται σε πολλούς κρυπτογραφικούς αλγόριθμους και πρωτόκολλα, συμπεριλαμβανομένων αλγορίθμων MAC, αλγορίθμων ψηφιακής υπογραφής και πρωτοκόλλων ελέγχου ταυτότητας. Μερικοί από τους πιο συνηθισμένους αλγόριθμους κατακερματισμού περιλαμβάνουν:

Υβριδική κρυπτογράφηση

Εκτός από τους τρεις μεγάλους τύπους κρυπτογραφίας, η υβριδική κρυπτογράφηση είναι ένας άλλος τύπος που χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση δεδομένων και επικοινωνιών.

Η υβριδική κρυπτογράφηση συνδυάζει κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού με συμμετρική κρυπτογράφηση για κρυπτογράφηση δεδομένων. Αυτός ο κρυπτογραφικός τύπος δημιουργεί ένα ιδιωτικό κλειδί και το κρυπτογραφεί χρησιμοποιώντας το δημόσιο κλειδί. Στη συνέχεια, το πλήρες μήνυμα με το κρυπτογραφημένο ιδιωτικό κλειδί θα κρυπτογραφηθεί με το αρχικό συμμετρικό κλειδί. Το κωδικοποιημένο μήνυμα μπορεί να αποκρυπτογραφηθεί μόνο εάν ο παραλήπτης γνωρίζει το αρχικό ιδιωτικό κλειδί.

Η υβριδική κρυπτογράφηση εκτελεί τυχαιοποίηση για την κρυπτογράφηση, έτσι ώστε να μην έχουν δύο μηνύματα να έχουν το ίδιο κρυπτογράφημα. Κάνει την κρυπτογράφηση πιο ασφαλής.

Εφαρμογές και χρησιμοποιεί περιπτώσεις κρυπτογραφίας

Με τις έννοιες που εξήγησαν, ας στραφούμε στις πιο συνηθισμένες περιπτώσεις κρυπτογραφίας – ποιοι είναι οι άνθρωποι που χρησιμοποιούν πραγματικά κρυπτογραφία για?

Ασφάλεια κωδικού πρόσβασης υπολογιστή

Η αποθήκευση κωδικών πρόσβασης όπως οι κωδικοί πρόσβασης βάσης δεδομένων σε απλό κείμενο είναι επικίνδυνη – όποιος μπορεί να έχει πρόσβαση στην αποθήκευση κωδικού πρόσβασης μπορεί να τις διαβάσει. Αντ ‘αυτού, αυτοί οι κωδικοί πρόσβασης είναι κρυπτογραφημένοι ή κατακερματίζονται χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο κατακερματισμού ως βέλτιστη πρακτική ασφάλειας. Κάθε φορά που το σύστημα αναφέρεται σε αυτό, θα είναι χασμουρητό και συγκρίνεται με την αξία που έχει χαστευκθεί.

Κρυπτοσυχνότητες

Οι κρυπτοσυχνότητες όπως το Bitcoin και το Ethereum χρησιμοποιούν κρυπτογραφικούς αλγόριθμους όπως κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης, λειτουργίες κατακερματισμού και πολλά άλλα για να διατηρήσουν την ασφάλεια και την ιδιωτική ζωή των συναλλαγών. Οι κόμβοι blockchain είναι ασφαλισμένοι με κρυπτογραφία για να επιτρέψουν στους χρήστες να ανταλλάσσουν με ασφάλεια με άλλους χρήστες.

Ψηφιακές υπογραφές

Οι ψηφιακές υπογραφές είναι μία από τις εφαρμογές της κρυπτογραφίας του δημόσιου κλειδιού που παρέχουν αυθεντικότητα και ακεραιότητα δεδομένων. Ο αποστολέας δημιουργεί μια μοναδική υπογραφή χρησιμοποιώντας το ιδιωτικό κλειδί και το συνδέει στο έγγραφο, το οποίο πρέπει να επαληθευτεί χρησιμοποιώντας το δημόσιο κλειδί.

Ασφαλίστε δεδομένα και αποθήκευση αντιγράφων ασφαλείας

Οι οργανισμοί δημιουργούν σημαντικούς όγκους δεδομένων (πάνω από 2.5 δαγκώματα πεντάρ ανά μέρα·. Η αποθήκευση που μπορεί να αποτελέσει κίνδυνο. Η κρυπτογράφηση των δεδομένων στην αποθήκευση το καθιστά πιο ασφαλές και εμποδίζει τη διαρροή δεδομένων. Οι περισσότερες λύσεις cloud σήμερα παρέχουν επιλογές κρυπτογράφησης μαζί με επιλογές αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένων των δίσκων δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας.

Επιπλέον, η αυτόματη κρυπτογράφηση μπορεί να ενεργοποιηθεί όταν τα δεδομένα βρίσκονται σε μεταφορά στην αποθήκευση και ενώ βρίσκονται σε ηρεμία.

Ασφαλής ιστός

Η κρυπτογραφία επέτρεψε ασφαλείς επικοινωνίες μέσω του Διαδικτύου με κρυπτογράφηση πρωτοκόλλων επικοινωνίας. Για παράδειγμα, η χρήση HTTPs στη διεύθυνση URL υποδεικνύει τη σύνδεση σε έναν ασφαλή ιστότοπο που κρυπτογραφεί τα δεδομένα. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για τις πύλες πληρωμών, όπου πρέπει να δημιουργηθεί ασφαλές κανάλι επικοινωνίας για να αποφευχθεί η διαρροή ευαίσθητων πληροφοριών.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι το πρωτόκολλο SSH που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι άνθρωποι για σήραγγα και απομακρυσμένη σύνδεση.

Εξασφάλιση μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου

Οι περισσότεροι οργανισμοί χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση αρχείων για την προστασία των επικοινωνιών ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, συμπεριλαμβανομένων ευαίσθητων συνομιλιών και συνημμένων. Για παράδειγμα, η κρυπτογράφηση μηνυμάτων S/MIME και η κρυπτογράφηση μηνυμάτων Microsoft 365 χρησιμοποιούνται για την εξασφάλιση μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου Microsoft 365. Επιπλέον, το PGP/MIME (αρκετά καλή επεκτάσεις αλληλογραφίας Internet Privacy/Multipurpose) είναι ένας άλλος δημοφιλής τύπος κρυπτογράφησης ηλεκτρονικού ταχυδρομείου που υποστηρίζεται από τις συσκευές Yahoo, AOL και Android.

Βασικοί κρυπτογραφικοί αλγόριθμοι

Έχουμε ήδη ονομάσει αυτά σε αυτό το άρθρο, οπότε ας ρίξουμε μια σύντομη ματιά στο πώς λειτουργούν μερικοί κοινοί κρυπτογραφικοί αλγόριθμοι.

ΑΕ

Το προηγμένο πρότυπο κρυπτογράφησης (AES) είναι ένας συμμετρικός αλγόριθμος κρυπτογράφησης που χρησιμοποιείται από πολλές κυβερνήσεις παγκοσμίως. Ιδρύθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στο U.μικρό.

Τα βασικά μεγέθη του κρυπτογραφικού κρυπτογράφου AES μπορούν να είναι 128, 192 και 256 bits και η κρυπτογράφηση συμβαίνει σε μπλοκ των 128 bits το καθένα. Θεωρείται ένας ισχυρός κρυπτογραφικός αλγόριθμος, πιο ασφαλής από το DES και το Triple DES, το AES είναι άθραυστο από πολλές επιθέσεις.

RSA

Ο αλγόριθμος RSA (RIVest-Shamir-Adleman) είναι ένας ασύμμετρος αλγόριθμος κρυπτογράφησης που εφευρέθηκε από τους Ron Rivest, Adi Shamir και Leonard Adleman το 1978. Χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση δεδομένων και επικοινωνιών μέσω του Διαδικτύου και για κρυπτογράφηση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.

Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές εκμεταλλεύσιμες ευπάθειες στο RSA. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπόρεσαν να σπάσουν έναν αλγόριθμο RSA κλειδί 768-bit. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε 2048 bits ως μήκος κλειδιού.

Τριπλό des

Το πρότυπο κρυπτογράφησης τριπλών δεδομένων (DES) παρέχει περισσότερη ασφάλεια από τον τυποποιημένο αλγόριθμο DES χρησιμοποιώντας τρία περάσματα του DES και όχι ενός. Η ασφάλεια του Standard DES βρέθηκε να είναι λιγότερο ασφαλής από την AES. Χρησιμοποιεί πλήκτρα μήκους 56 bit.

Κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης (ECC)

Το ECC είναι μια τεχνική κρυπτογράφησης δημόσιου κλειδιού που χρησιμοποιεί την αλγεβρική αρχιτεκτονική των ελλειπτικών καμπυλών με πεπερασμένα πεδία και χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση, υπογραφές και βασική ανταλλαγή. Το ECC χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπως η ηλεκτρονική τραπεζική, η κρυπτογράφηση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και οι ασφαλείς πληρωμές.

Το μέλλον της κρυπτογραφίας

Η κρυπτογραφία είναι η καρδιά των μηχανισμών ασφάλειας και προστασίας προσωπικών δεδομένων παγκοσμίως. Μετατρέπει δεδομένα απλού κειμένου σε κρυπτογράφημα σε μια μη αναγνώσιμη μορφή χρησιμοποιώντας αλγόριθμους κρυπτογράφησης. Ως τεχνολογική πρόοδο, θα δούμε την ανάπτυξη σε περισσότερα είδη κρυπτογραφίας. Για παράδειγμα, η ομομορφική κρυπτογράφηση είναι μια τεχνολογία. Και στη συνέχεια – εξετάστε τι μπορεί να σημαίνει η κβαντική πληροφορική για την κρυπτογράφηση.

Τι είναι το Splunk?

Αυτή η ανάρτηση δεν αντιπροσωπεύει απαραιτήτως τη θέση, τις στρατηγικές ή τη γνώμη του Splunk.

Κρυπτογραφία και οι τύποι της

Κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα σήμερα περιστρέφεται γύρω από τα συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών. Αυτή η τεχνολογία πληροφορικής χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές, όπως η υγειονομική περίθαλψη, η εκπαίδευση, η τραπεζική, το λογισμικό και το μάρκετινγκ. Ωστόσο, μπορεί να αναρωτιέστε πώς οι επιχειρήσεις διασφαλίζουν τα δεδομένα τους. Η “κρυπτογραφία” είναι η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση. Η κρυπτογραφία έχει διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της σύγχρονης πληροφορίας και είναι απαραίτητη για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών στον σημερινό συνδεδεμένο κόσμο. Ας μελετήσουμε λεπτομερώς την κρυπτογραφία και τους τύπους κρυπτογραφίας.

Τι είναι η κρυπτογραφία?

Η κρυπτογραφία είναι η πρακτική της ασφαλούς επικοινωνίας παρουσία τρίτων, που ονομάζονται αντίπαλοι. Περιλαμβάνει τη μετατροπή πληροφοριών, που ονομάζεται PlainText, σε μια μορφή που είναι δυσανάγνωστη και μπορεί να μετατραπεί μόνο στην αρχική του μορφή από κάποιον που έχει το σωστό κλειδί ή γνώση, για να το πράξει.

Η κρυπτογραφία έχει χρησιμοποιηθεί εδώ και αιώνες για να εξασφαλίσει την επικοινωνία, με την πρώτη καταγεγραμμένη χρήση να είναι το Scytale, μια ράβδος που χρησιμοποιείται από τους αρχαίους Έλληνες για να κρυπτογραφήσει μηνύματα με την περιτύλιξη μιας λωρίδας περγαμηνής γύρω από αυτό. Η εφεύρεση του σύγχρονου υπολογιστή έχει κάνει την κρυπτογραφία πιο σημαντική από ποτέ, καθώς χρησιμοποιείται τώρα για να εξασφαλίσει όχι μόνο τις στρατιωτικές επικοινωνίες αλλά και τις συναλλαγές στο Διαδίκτυο και την αποθήκευση δεδομένων.

Μερικά κοινά παραδείγματα κρυπτογραφίας

Αυτά είναι τα παραδείγματα κρυπτογραφίας:

• Ασφαλής περιήγηση στο διαδίκτυο: Όταν επισκέπτεστε έναν ιστότοπο με “HTTPS” στη διεύθυνση URL, η επικοινωνία μεταξύ του προγράμματος περιήγησής σας και του ιστότοπου είναι κρυπτογραφημένη χρησιμοποιώντας SSL/TLS, η οποία είναι μια μορφή συμμετρικής κρυπτογραφίας κλειδιών.
• Online τραπεζική: Πολλά ηλεκτρονικά τραπεζικά συστήματα χρησιμοποιούν κρυπτογραφία για να εξασφαλίσουν ευαίσθητες χρηματοοικονομικές συναλλαγές και να προστατεύσουν τις προσωπικές και οικονομικές πληροφορίες των πελατών.
• ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: Πολλές υπηρεσίες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση για την προστασία της ιδιωτικής ζωής και της εμπιστευτικότητας των μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου κατά τη διαμετακόμιση. Για παράδειγμα, υπηρεσίες όπως το Gmail χρησιμοποιούν την ασφάλεια των μεταφορών (TLS) για κρυπτογράφηση μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
• Κινητές συσκευές: Κινητές συσκευές, όπως smartphones και tablet, συχνά χρησιμοποιούν κρυπτογραφία για να εξασφαλίσουν δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στη συσκευή και να προστατεύουν τις επικοινωνίες. Για παράδειγμα, το iOS της Apple χρησιμοποιεί ένα σύστημα κρυπτογράφησης υλικού για να εξασφαλίσει δεδομένα σε iPhones και iPads.
• Αποθήκευση σύννεφων: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στο σύννεφο. Για παράδειγμα, η Amazon Web Services χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης AES για να εξασφαλίσει δεδομένα αποθηκευμένα στην υπηρεσία Simple Storage Service (S3) και στο κατάστημα Elastic Block του Amazon (EBS).

Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα κρυπτογραφίας που χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλούς άλλους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των VPNs, ασφαλών άμεσων μηνυμάτων και ενημερώσεων λογισμικού για να αναφέρουμε μερικές

Χαρακτηριστικά κρυπτογραφίας

Αυτά είναι τα χαρακτηριστικά της κρυπτογραφίας:

• Εμπιστευτικότητα: Κρύβει τα περιεχόμενα ενός μηνύματος από μη εξουσιοδοτημένα κόμματα.
• Ακεραιότητα: Εξασφαλίζει ότι ένα μήνυμα δεν έχει μεταβληθεί κατά τη διάρκεια της μετάδοσης.
• Αυθεντικοποίηση: Επαληθεύει την ταυτότητα του αποστολέα και τον δέκτη ενός μηνύματος.
• Μη αποζημίωση: Εμποδίζει τον αποστολέα να αρνηθεί να στείλει ένα μήνυμα.
• Διαθεσιμότητα: Εξασφαλίζει ότι οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες που χρειάζονται όταν το χρειάζονται.
• Διαχείριση κλειδιών: Η διαδικασία δημιουργίας, διανομής, αποθήκευσης και αντικατάστασης κρυπτογραφικών κλειδιών.
• Αλγόριθμος: Ο μαθηματικός τύπος που χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση μηνυμάτων.
• Κρυπτογράφηση/αποκρυπτογράφηση: Η διαδικασία μετατροπής του πλάγου σε κρυπτογράφημα και αντίστροφα.
• Συμμετρική/ασύμμετρη κρυπτογράφηση κλειδιών: Η χρήση ενός μόνο κοινού κλειδιού για κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση ή τη χρήση ενός δημόσιου και ιδιωτικού ζεύγους κλειδιού.
• Λειτουργίες κατακερματισμού: Ένας μονόδρομος μαθηματικός μετασχηματισμός μιας εισόδου (μήνυμα) σε έξοδο σταθερού μεγέθους (Digest Message).
• Ψηφιακές υπογραφές: Μια υπογραφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ταυτότητας της ταυτότητας του αποστολέα ενός μηνύματος και την εξασφάλιση της ακεραιότητας του μηνύματος.

Τύποι κρυπτογραφίας

Υπάρχουν τρεις τύποι κρυπτογραφίας

Συμμετρικό κλειδί

Το συμμετρικό κλειδί είναι ένας τύπος κρυπτογραφίας που επίσης γνωστή ως κρυπτογραφία ιδιωτικού κλειδιού ή μυστικό κλειδί κρυπτογραφία. Τόσο ο δέκτης πληροφοριών όσο και ο αποστολέας χρησιμοποιούν ένα μόνο κλειδί για να κρυπτογραφήσουν και να αποκρυπτογραφήσουν το μήνυμα σε αυτή την περίπτωση. Πρόκειται για μια μέθοδο κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης που χρησιμοποιεί ένα μόνο κοινό κλειδί και για τις δύο λειτουργίες. Το ίδιο κλειδί χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση του κρυπτογράφου σε κρυπτογράφημα και για την αποκρυπτογράφηση του κρυπτογράφου πίσω στο PlainText.

Το AES είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος κρυπτογραφίας σε αυτή τη μέθοδο (Σύστημα Προηγμένης Κρυπτογράφησης). Οι προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται σε αυτόν τον τύπο είναι εντελώς εξορθολογισμένες και ταχύτερες επίσης.

Η συμμετρική κρυπτογραφία κλειδιού περιλαμβάνει τους ακόλουθους τύπους:

• ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ
• Μπλοκ κρυπτογράφημα
• DES (Σύστημα κρυπτογράφησης δεδομένων)
• RC2
• ΙΔΕΑ
• Φούσκωμα
• Ροή κρυπτογραφώ

Τα πλεονεκτήματα της συμμετρικής κρυπτογραφίας κλειδιών περιλαμβάνουν:

• Ταχύτητα: Η κρυπτογράφηση και η αποκρυπτογράφηση είναι γρήγορες και αποτελεσματικές, καθιστώντας την κατάλληλη για μεγάλες ποσότητες δεδομένων.
• Απλότητα: Το ενιαίο κοινόχρηστο κλειδί διευκολύνει την εφαρμογή και τη χρήση σε σύγκριση με την ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού.

Τα μειονεκτήματα της συμμετρικής κρυπτογραφίας κλειδιών περιλαμβάνουν:

• Διαχείριση κλειδιών: Η ασφαλής κατανομή του κοινού κλειδιού μεταξύ του αποστολέα και του δέκτη μπορεί να είναι μια πρόκληση.
• Επιμελητικότητα: Με μεγάλο αριθμό χρηστών, ο αριθμός των απαιτούμενων πλήκτρων μπορεί γρήγορα να γίνει ανεξέλεγκτο.
• Ασφάλεια: Εάν το κοινό κλειδί διακυβεύεται, η εμπιστευτικότητα και η ακεραιότητα των δεδομένων μπορεί να απειληθεί.

Ασύμμετρο κλειδί

Το ασύμμετρο κλειδί είναι οι τύποι κρυπτογραφίας που επίσης γνωστοί ως κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού. Χρησιμοποιεί μια διαφορετική και ασφαλή μέθοδο μετάδοσης πληροφοριών. Ο πιο συνηθισμένος τύπος κρυπτογραφίας που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μέθοδο είναι το RSA. Ένα ασύμμετρο κλειδί αναφέρεται σε μια κρυπτογραφική μέθοδο που χρησιμοποιεί δύο διαφορετικά κλειδιά για κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση. Τα δύο πλήκτρα ονομάζονται δημόσιο κλειδί και το ιδιωτικό κλειδί. Το δημόσιο κλειδί χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση των δεδομένων και το ιδιωτικό κλειδί χρησιμοποιείται για την αποκρυπτογράφηση του. Η ασφάλεια αυτής της μεθόδου βασίζεται στο γεγονός ότι είναι υπολογιστικά ανθεκτικό να αντλήσει το ιδιωτικό κλειδί από το δημόσιο κλειδί. Η ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού χρησιμοποιείται συνήθως για την ασφαλή επικοινωνία, τις ψηφιακές υπογραφές και την υποδομή δημόσιου κλειδιού (PKI).

Η ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού περιλαμβάνει τους ακόλουθους τύπους:

Πλεονεκτήματα της ασύμμετρης κρυπτογραφίας κλειδιών:

• Αυξημένη ασφάλεια: Η χρήση δύο διαφορετικών πλήκτρων το καθιστά πιο ασφαλές από τη συμμετρική κρυπτογραφία κλειδιού.
• Μη αποζημίωση: Η ψηφιακή υπογραφή που δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το ιδιωτικό κλειδί παρέχει απόδειξη της αυθεντικότητας του αποστολέα.
• Επιμελητικότητα: Η ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού μπορεί να υποστηρίξει μεγάλο αριθμό χρηστών.
• Διανομή δημόσιου κλειδιού: Το δημόσιο κλειδί μπορεί να διανεμηθεί ελεύθερα χωρίς κίνδυνο ασφάλειας, επιτρέποντας την εύκολη κρυπτογράφηση μηνυμάτων.

Μειονεκτήματα της ασύμμετρης κρυπτογραφίας κλειδιών:

• Υπολογιστική επιβάρυνση: Η διαδικασία κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης χρησιμοποιώντας την ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού είναι πιο αργή και πιο έντονη σε σύγκριση με τη συμμετρική κρυπτογραφία κλειδιού.
• Διαχείριση κλειδιών: Η ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού απαιτεί τη φύλαξη και τη διαχείριση τόσο των ιδιωτικών όσο και των δημόσιων κλειδιών.
• Μήκος κλειδιού: Η ασφάλεια της ασύμμετρης κρυπτογραφίας κλειδιών είναι άμεσα ανάλογη με το μήκος του κλειδιού που χρησιμοποιείται. Τα μακρύτερα πλήκτρα απαιτούν περισσότερη ισχύ επεξεργασίας, καθιστώντας τα λιγότερο πρακτικά για ορισμένες εφαρμογές.
• Έλλειψη τυποποίησης: Η ασύμμετρη κρυπτογραφία κλειδιού εξακολουθεί να εξελίσσεται και υπάρχει έλλειψη τυποποίησης όσον αφορά τους αλγορίθμους και τα βασικά μήκη, καθιστώντας δύσκολη τη διαλειτουργικότητα μεταξύ διαφορετικών συστημάτων

Λειτουργία κατακερματισμού

Τύποι κρυπτογραφίας στους οποίους ένας αλγόριθμος ακολουθούμενος από μια συνάρτηση κατακερματισμού παίρνει ένα αυθαίρετο μήκος του μηνύματος ως είσοδο και επιστρέφει ένα σταθερό μήκος της εξόδου. Αναφέρεται επίσης ως μαθηματική εξίσωση επειδή χρησιμοποιεί αριθμητικές τιμές ως είσοδο για τη δημιουργία του μηνύματος κατακερματισμού. Αυτή η μέθοδος δεν απαιτεί ένα κλειδί επειδή λειτουργεί σε ένα σενάριο μονής κατεύθυνσης. Κάθε γύρος λειτουργιών κατακερματισμού θεωρεί την είσοδο ως μια σειρά από το πιο πρόσφατο μπλοκ και δημιουργεί τον τελευταίο γύρο δραστηριότητας ως έξοδο.

Ορισμένα από τα χαρακτηριστικά του hash περιλαμβάνουν:

• Μήνυμα Digest 5 (MD5)
• Κηλίδα
• Ρουφήχτρα
• SHA (Ασφαλής αλγόριθμος κατακερματισμού)

Εφαρμογές κρυπτογραφίας

Αυτές είναι η εφαρμογή της κρυπτογραφίας:

• Ασφαλείς επικοινωνίες: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται ευρέως για την εξασφάλιση επικοινωνιών μέσω του Διαδικτύου, όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, τα άμεσα μηνύματα και τα εικονικά ιδιωτικά δίκτυα (VPNs).
• Προστασία δεδομένων: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την προστασία ευαίσθητων δεδομένων, όπως οικονομικές πληροφορίες, ιατρικά αρχεία και κυβερνητικά μυστικά, από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση, όλα αυτά είναι παραδείγματα κρυπτογραφίας.
• Το ηλεκτρονικό εμπόριο και οι ηλεκτρονικές συναλλαγές: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση ηλεκτρονικών συναλλαγών, όπως οι ηλεκτρονικές αγορές και οι τραπεζικές εργασίες, για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών και την πρόληψη της απάτης.
• Αυθεντικοποίηση: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ταυτότητας της ταυτότητας των χρηστών και των συσκευών, όπως ψηφιακά πιστοποιητικά, βιομετρικός έλεγχος ταυτότητας και έξυπνες κάρτες.
• Cloud computing: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση υπηρεσιών cloud computing, όπως η αποθήκευση και η επεξεργασία δεδομένων, με την κρυπτογράφηση δεδομένων και τον έλεγχο της πρόσβασης.
• Ασύρματα δίκτυα: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση ασύρματων δικτύων, όπως το Wi-Fi, από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και παρακολούθηση δεδομένων.
• Κρυπτογράφηση δίσκου: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση δεδομένων που είναι αποθηκευμένα σε μονάδες δίσκου, όπως η κρυπτογράφηση πλήρους δίσκου και τα κρυπτογραφημένα συστήματα αρχείων, για την πρόληψη της μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης.
• Κινητές συσκευές: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την εξασφάλιση κινητών συσκευών, όπως smartphones και tablet, για την προστασία ευαίσθητων δεδομένων και την πρόληψη της μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης.
• Διαχείριση ψηφιακών δικαιωμάτων: Η κρυπτογραφία χρησιμοποιείται για την προστασία των δικαιωμάτων των κατόχων πνευματικών δικαιωμάτων ελέγχοντας τη διανομή και τη χρήση του ψηφιακού περιεχομένου, όπως η μουσική, οι ταινίες και το λογισμικό.

συμπέρασμα
Η κρυπτογραφία είναι η πρακτική της μετατροπής των πληροφοριών σε μια κωδικοποιημένη φόρμα για να αποτρέψει την μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και να εξασφαλίσει την ιδιωτική του ζωή και την εμπιστευτικότητα της. Χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς, όπως ασφάλεια υπολογιστών, επικοινωνίες και χρηματοοικονομικές συναλλαγές για την εξασφάλιση ευαίσθητων πληροφοριών από τα αδιάκριτα μάτια.
Μερικοί συνηθισμένοι τύποι κρυπτογραφίας είναι:

• κρυπτογραφία συμμετρικού κλειδιού
• κρυπτογραφία ασύμμετρου κλειδιού
• Κατακερματισμός.

Η κρυπτογραφία περιλαμβάνει τη χρήση μαθηματικών αλγορίθμων και πρωτοκόλλων για κωδικοποίηση, μετάδοση και αποκωδικοποίηση δεδομένων και συχνά βασίζεται σε μυστικά κλειδιά για να εξασφαλιστεί η ασφάλειά της.

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ακολουθούν μερικές συχνές ερωτήσεις σχετικά με την “κρυπτογραφία και τους τύπους κρυπτογραφίας”.

Ερώτηση 1: Τι είναι η κρυπτογραφία?
Απάντηση: Η κρυπτογραφία είναι η πρακτική του μετασχηματισμού των πληροφοριών με τρόπο που το καθιστά δυσανάγνωστο σε οποιονδήποτε εκτός από εκείνους για τους οποίους προορίζεται. Χρησιμοποιείται για ασφαλή επικοινωνία και για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

Ερώτηση 2: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συμμετρικών και ασύμμετρων τύπων κρυπτογραφίας?
Απάντηση: Η συμμετρική κρυπτογραφία χρησιμοποιεί το ίδιο κλειδί τόσο για κρυπτογράφηση όσο και για αποκρυπτογράφηση, ενώ η ασύμμετρη κρυπτογραφία χρησιμοποιεί δύο διαφορετικά πλήκτρα, ένα δημόσιο κλειδί για κρυπτογράφηση και ένα ιδιωτικό κλειδί για αποκρυπτογράφηση.

Ερώτηση 3: Τι είναι μια ψηφιακή υπογραφή?
Απάντηση: Μια ψηφιακή υπογραφή είναι ένας μαθηματικός μηχανισμός που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της αυθεντικότητας των ψηφιακών δεδομένων. Δημιουργείται χρησιμοποιώντας το ιδιωτικό κλειδί του αποστολέα και μπορεί να επαληθευτεί χρησιμοποιώντας το δημόσιο κλειδί τους.

Ερώτηση 4: Τι είναι μια λειτουργία κατακερματισμού?
Απάντηση: Μια συνάρτηση hash είναι μια μονόδρομη μαθηματική συνάρτηση που λαμβάνει μια είσοδο (ή “μήνυμα”) και επιστρέφει μια σειρά από χαρακτήρες σταθερού μεγέθους, η οποία είναι συνήθως ένα “digest” που είναι μοναδικό για τις μοναδικές τιμές της εισόδου.

Ερώτηση 5: Ποιος είναι ο σκοπός ενός κλειδιού στην κρυπτογραφία?
Απάντηση: Ένα κλειδί χρησιμοποιείται στην κρυπτογραφία για να κρυπτογραφήσει και να αποκρυπτογραφήσει δεδομένα. Το κλειδί καθορίζει τον μετασχηματισμό του αρχικού μηνύματος στο κρυπτογραφημένο μήνυμα και το αντίστροφο.

Ερώτηση 6: Τι είναι ένας κρυπτογραφημένος?
Απάντηση: Ένας κρυπτογραφημένος είναι ένας αλγόριθμος για κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση δεδομένων. Καθορίζει τους κανόνες για τη μετατροπή του στρώματος σε κρυπτογράφημα και πίσω.

Ερώτηση 7: Ποιο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο συμμετρικό κρυπτογράφημα?
Απάντηση: Το προηγμένο πρότυπο κρυπτογράφησης (AES) είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος συμμετρικός κρυπτογραφημένος.

Ερώτηση 8: Ποιο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο ασύμμετρο κρυπτογράφημα?
Απάντηση: Ο αλγόριθμος RSA είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ασύμμετρος κρυπτογραφημένος.