Știați că numai anul trecut au fost expuse peste 4,1 miliarde de înregistrări în cazul unor încălcări ale securității datelor? Una dintre cele mai recente scurgeri de informații a fost cea în care hackerii chinezi au sustras peste 60.000 de e-mailuri de la angajații Departamentului de Stat.
Acest lucru s-a întâmplat în iulie, când atacatorii cunoscuți sub numele de Strom-0558 au exploatat vulnerabilitățile Microsoft și au furat o cheie, ceea ce le-a oferit acces larg la conturile clienților Microsoft, inclusiv la cele ale guvernului american.
Astfel de incidente ne reamintesc cu claritate că algoritmii de criptare și gestionarea cheilor de criptare sunt esențiale pentru o comunicare online mai sigură.
Criptarea datelor ajută la protejarea vieții private individuale, a secretelor de afaceri și a securității naționale, susținând principiile fundamentale ale confidențialității și securității într-o societate din ce în ce mai interconectată și bazată pe date.
Acest articol prezintă diferitele tipuri de criptare. De la simetric la asimetric, vom explora elementele de bază ale acestor algoritmi, permițându-vă să criptați datele în cel mai bun mod posibil.
Să intrăm direct în subiect și să vedem ce este și cum funcționează criptarea.
Table of Contents
- Ce este criptarea și cum funcționează?
- Două tipuri de criptare.
- Ce este un algoritm de criptare?
- Types of Encryption Algorithms
Ce este criptarea și cum funcționează?
Criptarea este o metodă de securizare a informațiilor digitale prin transformarea acestora într-un format codificat, cunoscut sub numele de text cifrat, pentru a preveni accesul neautorizat. Este o componentă fundamentală a securității cibernetice și a protecției vieții private.
Procesul general de transformare a textului clar în text cifrat implică următoarele etape:
- Doriți să trimiteți un mesaj confidențial unui prieten. În mod prestabilit, este în text simplu, la dispoziția tuturor.
- Pentru a ascunde conținutul său de ochii curioșilor, trebuie să îl criptați (transformați textul în clar în text cifrat).
- După selectarea algoritmului de criptare adecvat, aveți nevoie de o cheie de criptare pentru a efectua transformarea. O cheie de criptare este un cod secret sau privat, o valoare specifică, utilizată de un algoritm de criptare pentru a transforma datele în clar în text cifrat (în timpul procesului de criptare a datelor) sau pentru a inversa procesul, transformând textul cifrat înapoi în text în clar (în timpul procesului de decriptare).
- După aplicarea algoritmului de criptare cu ajutorul cheilor de criptare, textul în clar se transformă în text cifrat. Textul cifrat este ilizibil și apare ca date aleatorii pentru oricine nu deține cheia de decriptare.
- Destinatarul utilizează algoritmul de decriptare și cheia corespunzătoare pentru a recupera textul original în clar din textul cifrat.
În spațiul digital actual, majoritatea sistemelor utilizează doar două tipuri de criptare: simetrică și asimetrică. Să vorbim despre ele în continuare.
Două tipuri de criptare
Criptarea simetrică și cea asimetrică sunt două metode criptografice distincte, fiecare cu puncte forte, puncte slabe și cazuri de utilizare. Criptarea simetrică utilizează o singură cheie atât pentru criptare, cât și pentru decriptare, în timp ce criptarea asimetrică utilizează o pereche de chei – o cheie publică pentru criptarea informațiilor și o cheie privată pentru decriptarea datelor.
Criptarea simetrică este ideală pentru protecția datelor în masă, stocarea locală a fișierelor, criptarea bazelor de date și comunicațiile în rețele private. Criptarea asimetrică este vitală pentru securizarea comunicațiilor pe internet, pentru confidențialitatea e-mailurilor și pentru a permite semnăturile digitale pentru autentificare.
În practică, sistemele utilizează o combinație de criptare simetrică și asimetrică. De exemplu, criptarea asimetrică poate schimba în siguranță o cheie de criptare simetrică, care este apoi utilizată pentru transferul masiv de date folosind criptarea simetrică.
Această abordare hibridă combină eficiența criptării simetrice cu capacitățile de schimb de chei ale criptării asimetrice pentru a oferi o soluție sigură și practică pentru diverse scenarii.
Criptare simetrică
Criptarea simetrică este o tehnică criptografică utilizată pentru a securiza datele prin aplicarea aceleiași chei atât pentru procesul de criptare, cât și pentru cel de decriptare. În criptarea simetrică, textul în clar, care reprezintă datele originale, este transformat în textul cifrat, care este forma criptată, cu ajutorul cheii secrete. Aceeași cheie este aplicată în sens invers pentru a decripta textul cifrat și a recupera datele originale.
Utilizarea unei singure chei pentru criptare și decriptare reprezintă baza criptării simetrice. Aceeași cheie unică bruiază (criptează) și decriptează (decriptează) informațiile. Această cheie este un secret cunoscut doar de expeditor și de destinatarul vizat.
Criptografia cu cheie simetrică este utilizată în operațiunile bancare electronice. Atunci când un client declanșează o tranzacție, banca criptează detaliile tranzacției folosind o cheie simetrică comună cunoscută de bancă și de client.
Clientul poate apoi descifra informațiile folosind aceeași cheie pentru a autentifica tranzacția. Pentru a îndeplini cerințele de conformitate cu reglementările, organizațiile folosesc adesea criptarea simetrică pentru a proteja datele sensibile din bazele de date.
Criptare asimetrică
Criptarea asimetrică, cunoscută și sub numele de criptografie cu cheie publică, este un proces criptografic care utilizează o pereche de chei, formată dintr-o cheie publică și o cheie privată, pentru a securiza comunicarea datelor. Cel public este distribuit la scară largă și este utilizat pentru criptare, în timp ce cel privat este păstrat secret și este utilizat pentru decriptare.
Relația matematică dintre aceste chei asigură faptul că datele criptate cu cheia publică pot fi decriptate numai cu ajutorul cheii private corespunzătoare și viceversa. Criptarea asimetrică oferă un avantaj fundamental, asigurând comunicarea între părți care nu au avut în prealabil chei comune.
Tipuri de chei de criptare – Cheia publică și cheia privată
Cheile publice criptează datele destinate unui anumit destinatar. Acestea sunt partajate în mod deschis și oricine le poate folosi. Cu toate acestea, numai destinatarul care deține cheia privată corespunzătoare poate decripta și accesa informațiile originale. Criptarea cu cheie publică unidirecțională asigură confidențialitatea și integritatea datelor în timpul transmiterii.
Exemple de criptare asimetrică a datelor
Securitatea site-urilor web se bazează adesea pe criptarea asimetrică pentru conexiuni HTTPS securizate pentru a proteja schimbul de date între utilizatori și site-uri web.
Comunicarea securizată prin e-mail este un alt exemplu real de criptare asimetrică în acțiune. Atunci când trimiteți un e-mail printr-o conexiune criptată (cum ar fi Secure Sockets Layer/Transport Layer Security, SSL/TLS), cheia publică a destinatarului criptează conținutul e-mailului și numai destinatarul, cu ajutorul cheii sale private, poate decripta și citi mesajul. Această metodă asigură păstrarea confidențialității informațiilor sensibile în timpul transmiterii e-mailului.
Acum să ne adâncim și să analizăm diferite metode de criptare simetrică și asimetrică. Dar mai întâi, să definim algoritmii de criptare a datelor.
Ce este un algoritm de criptare?
Un algoritm de criptare este un set de reguli și procese matematice utilizate pentru a converti datele în clar (necriptate) în date încifrate (criptate), ceea ce face dificil pentru părțile neautorizate să acceseze sau să înțeleagă informațiile originale fără cheia de decriptare corespunzătoare.
Poate vă întrebați care este diferența dintre criptare și algoritmul de criptare?
În termeni simpli, criptarea este conceptul mai larg de securizare a datelor prin transformare, iar un algoritm de criptare este tehnica sau metoda specifică de criptare utilizată pentru a efectua această transformare.
Diferiți algoritmi de criptare pot fi mai potriviți pentru anumite tipuri de date sau aplicații, pe baza cerințelor de securitate, viteză și resurse. De exemplu, algoritmii cu cheie simetrică sunt rapizi, dar mai puțin siguri pentru transmiterea datelor. Algoritmii cu cheie asimetrică sunt mai potriviți pentru criptarea datelor în tranzit, dar sunt mai lenți.
În cele din urmă, funcțiile hash creează coduri hash de lungime fixă din date. Acestea sunt adecvate pentru verificarea integrității datelor.
De-a lungul anilor, metodele de criptare au evoluat de la simple cifre de substituție, cum ar fi cifrele Caesar, la algoritmi de criptografie moderni, cum ar fi DES, AES, RSA și ECC.
Pe măsură ce avansăm, criptografia post-cantimică și tehnologiile blockchain modelează modul în care va arăta procesul de criptare în viitor.
Tipuri de algoritmi de criptare
În lumea digitală de astăzi, criptarea ajută la protejarea informațiilor prin convertirea acestora într-un format bruiat care necesită cheia corectă pentru a reveni la original. Alegerea metodei de criptare are un impact direct asupra securității acestui proces.
Alegerea strategiei de criptare depinde de cazul de utilizare specific, echilibrând securitatea, viteza și alte cerințe.
Algoritmii mai vechi, care odată erau siguri, sunt acum vulnerabili la atacuri, deoarece computerele au devenit mai puternice. De exemplu, Standardul de criptare a datelor (DES), utilizat pe scară largă în anii ’70, poate fi acum spart relativ rapid de calculatoarele moderne. Astfel, selectarea unei tehnici de criptare robuste, cum ar fi Advanced Encryption Standard (AES), vă va ajuta să evitați potențialele amenințări.
Un standard modern de criptare a datelor garantează că, chiar dacă atacatorii au acces la datele criptate, ar avea nevoie de timp și de o putere de calcul enormă pentru a le decripta fără cheia corespunzătoare.
Prin urmare, alegerea algoritmului de criptare este fundamentală pentru securitatea datelor, iar menținerea la curent cu cele mai recente metode de criptare a datelor este crucială pentru menținerea confidențialității digitale.
Algoritmi de criptare simetrică
Există două metode principale de criptare simetrică: blocuri de cifrare și fluxuri de cifrare.
Un cifru în bloc împarte datele în blocuri de dimensiuni fixe pentru criptare, ceea ce îl face potrivit pentru date structurate, cum ar fi fișierele. Acestea sunt previzibile, dar pot avea vulnerabilități dacă nu sunt utilizate corect. AES este un cifru bloc bine cunoscut.
Pe de altă parte, cifrele de flux criptează datele bit cu bit și sunt ideale pentru fluxuri în timp real, cum ar fi cele vocale sau video. Acestea sunt eficiente, dar necesită o sincronizare între emițător și receptor pentru a evita erorile de date.
O provocare obișnuită în criptarea simetrică este gestionarea cheilor, deoarece partajarea și stocarea în siguranță a cheii secrete este crucială, în special în sistemele la scară largă. Asigurați-vă că cheile sunt generate în condiții de siguranță, actualizate în mod regulat și depozitate într-un loc sigur cu acces restricționat.
Să analizăm acum câțiva algoritmi de criptare simetrică obișnuiți:
Standardul de criptare triplă a datelor (Triple DES, sau 3DES, sau TDES)
Standardul de criptare triplă a datelor (3DES) este un algoritm simetric cu o istorie interesantă. A apărut ca o îmbunătățire a standardului original de criptare a datelor (DES) la sfârșitul anilor 1990, pentru a remedia vulnerabilitatea acestuia la atacurile prin forță brută. 3DES aplică algoritmul DES de trei ori la fiecare bloc de date, oferind o securitate sporită prin runde multiple de criptare.
Punctele forte ale 3DES constau în compatibilitatea sa cu DES original, ceea ce face ca acesta să fie ușor de actualizat pentru sistemele vechi. Cu toate acestea, principala sa slăbiciune este viteza de procesare relativ lentă din cauza multiplelor runde de criptare, ceea ce îl face mai puțin eficient decât sistemele de criptare mai moderne.
În consecință, comunitatea de criptare a trecut la AES la începutul anilor 2000, datorită securității îmbunătățite a acestuia, ceea ce a făcut ca 3DES să devină treptat depășit în practicile contemporane de criptare a datelor.
Standard de criptare avansată (AES)
Standardul de criptare avansată (AES) a apărut în 2001 ca înlocuitor al standardului DES, care a îmbătrânit. Acesta a trecut printr-o competiție riguroasă care a implicat diferite metode de criptare pentru a identifica un standard robust, potrivit pentru diverse aplicații. Rijndael, un cifru bloc cu cheie simetrică, a ieșit învingător și a devenit baza pentru AES.
Criptarea AES oferă diferite niveluri de securitate în funcție de lungimea cheii de criptare, cu chei de 128, 192 și 256 de biți. Cheia pe 128 de biți este potrivită pentru majoritatea aplicațiilor. Cheile pe 192 și 256 de biți oferă o securitate și mai mare, fiind ideale pentru protecția datelor mai sensibile și mai critice.
În prezent, algoritmul simetric AES protejează diverse aplicații și sisteme, de la securizarea comunicațiilor de date sensibile pe internet până la criptarea informațiilor sensibile în spațiul de stocare. Combinația sa de securitate și eficiență a făcut din ea o piatră de temelie a metodelor moderne de criptare, asigurând confidențialitatea și integritatea datelor, de la tranzacțiile de comerț electronic la transmiterea securizată a datelor sensibile.
Blowfish
Blowfish este o metodă de criptare simetrică cu cifru în bloc concepută de Bruce Schneier în 1993. A câștigat popularitate datorită simplității, vitezei și caracteristicilor sale de securitate. Blowfish este potrivit pentru aplicațiile care necesită criptare și decriptare rapidă, cum ar fi securizarea datelor de pe unități de disc sau a comunicațiilor în rețea.
Flexibilitatea algoritmului în ceea ce privește dimensiunea cheilor variază de la 32 la 448 de biți. În timp ce Blowfish a demonstrat o securitate solidă de-a lungul anilor, dimensiunea mai mică a blocului său reprezintă o vulnerabilitate potențială în unele cazuri.
În contextul actual, în care sunt disponibili algoritmi de criptare mai avansați, cu dimensiuni mai mari ale blocurilor, dimensiunea limitată a blocului Blowfish poate fi considerată o limitare pentru unele aplicații critice din punct de vedere al securității. Ca urmare, alți algoritmi, precum AES, au câștigat reputația de a fi adoptați pe scară mai largă în mediile de înaltă securitate.
Twofish
Twofish este succesorul lui Blowfish. Este un algoritm de cifrare în bloc cu cheie simetrică dezvoltat la sfârșitul anilor 1990 și este cunoscut pentru caracteristicile sale de securitate. Suportă chei de 128, 192 și 256 de biți, oferind o gamă largă de opțiuni de securitate. Dimensiunea blocului său de 128 de biți este mai mare decât cea a lui Blowfish, oferind o securitate sporită.
Twofish folosește, de asemenea, o tehnică bine cunoscută de albire a cheilor, ceea ce îl face mai rezistent la atacuri specifice. Securitatea și adaptabilitatea sa au făcut-o o alegere atractivă pentru diverse aplicații de criptare, în special atunci când utilizatorii trebuie să găsească un echilibru între securitate și performanță.
Deși Twofish este o metodă de criptare solidă, cu multe puncte forte, adoptarea sa rămâne limitată din cauza implementării sale relativ complexe în comparație cu alternative mai simple, cum ar fi criptarea AES.
Criptarea cu păstrare a formatului (FPE)
Criptarea cu păstrare a formatului (FPE) este o tehnică care criptează datele păstrând formatul lor original, cum ar fi numerele de card de credit, datele sau numerele de securitate socială. FPE este utilizat în sectoare precum cel financiar și cel al sănătății pentru a menține integritatea formatului de date în timpul criptării, ceea ce îl face compatibil cu sistemele și procesele existente.
Spre deosebire de metodele tradiționale de criptare a datelor, care produc adesea un text cifrat cu formate mai lungi sau semnificativ modificate, FPE garantează că informațiile criptate păstrează același tip de date, lungime și caracteristici structurale.
FPE protejează datele sensibile, cum ar fi numerele dosarelor medicale sau datele de naștere, păstrând același format pentru o integrare perfectă cu dosarele electronice de sănătate.
Să vorbim acum despre diferitele tipuri de algoritmi de criptare asimetrică.
Algoritmi de criptare asimetrică
După cum știți deja, în criptarea asimetrică, folosim două chei. Cheia publică este cunoscută de toată lumea, în timp ce cheia privată este păstrată secretă. Cheia privată este singura cheie care poate decripta mesajele criptate cu cheia publică.
Criptarea asimetrică este mai lentă decât cea simetrică, deoarece implică operații matematice mai complicate pentru criptarea și decriptarea datelor cu ajutorul a două chei separate. Acesta din urmă utilizează o singură cheie pentru criptarea și decriptarea datelor, ceea ce face ca procesul să fie mai rapid.
Iată care sunt cele mai comune metode de criptare asimetrică:
Rivest Shamir Adleman (RSA)
Rivest Shamir Adleman (RSA) este un algoritm de criptare asimetrică creat de Ron Rivest, Adi Shamir și Leonard Adleman în 1977. Este parte integrantă a protocoalelor SSL/TLS, asigurând o transmisie sigură a datelor pe internet.
RSA excelează în criptarea sigură a datelor și în semnăturile digitale. Este adoptat și compatibil pe scară largă. Cu toate acestea, necesită creșteri periodice ale mărimii cheilor din cauza avansării puterii de calcul, iar gestionarea cheilor este crucială pentru securitate.
Securitatea RSA se bazează pe dificultatea factorizării numerelor mari, iar viitoarele computere cuantice ar putea reprezenta o amenințare. O gestionare inadecvată a cheilor poate duce, de asemenea, la încălcări ale securității.
Criptografia cu curbă eliptică (ECC)
Criptografia cu curbă eliptică (ECC) este o metodă de criptare asimetrică care diferă de alte tehnici de criptare a datelor deoarece nu se bazează pe probleme de numere mari. În schimb, se folosește matematica curbelor.
ECC oferă avantaje semnificative, în special în mediile cu resurse limitate. Spre deosebire de metodele tradiționale, cum ar fi criptarea RSA, oferă o securitate puternică cu lungimi de cheie mult mai scurte în comparație cu
Deoarece este mai eficient pentru calcul și lățime de bandă, ECC este ideal pentru dispozitivele cu putere de procesare și memorie limitate, cum ar fi telefoanele mobile și dispozitivele IoT.
Diffie-Hellman
Algoritmul Diffie-Hellman, creat de Diffie și Hellman în 1976, permite celor două părți să creeze un secret partajat pe un canal nesecurizat. Aceștia se pun de acord asupra numerelor prime, calculează cheile publice și le utilizează pentru a obține un secret comun pentru o comunicare sigură fără a transmite pe un canal nesecurizat.
Printre principalele cazuri de utilizare a lui Diffie-Hellman se numără stabilirea de canale securizate în comunicațiile criptate, cum ar fi SSL/TLS, care securizează transmisia de date pe internet. VPN-urile și aplicațiile de mesagerie îl folosesc, de asemenea,.
O vulnerabilitate a sistemului Diffie-Hellman este atacul “man-in-the-middle“. Strategiile de atenuare includ certificate digitale și protocoale precum Internet Key Exchange (IKE) pentru autentificare. Numerele prime lungi consolidează, de asemenea, securitatea.
Algoritmul de semnătură digitală (DSA)
Acum, haideți să analizăm Algoritmul de semnătură digitală (DSA), care se bazează pe conceptele discutate în subiectul anterior.
DSA creează semnături digitale (cunoscute sub numele de sigilii digitale) cu chei private pentru autenticitatea mesajelor. Destinatarii utilizează chei publice pentru a verifica aceste semnături, asigurând integritatea și sursa mesajului. Spre deosebire de criptarea RSA, care se concentrează pe confidențialitate, DSA se concentrează pe integritatea și autenticitatea datelor.
DSA securizează schimburile de e-mail, actualizările de software și semnăturile digitale în aplicațiile guvernamentale, financiare și de securitate. Printre preocupările sale se numără riscul de compromitere a cheilor private și potențialele probleme de eficiență.
ÎNTREBĂRI FRECVENTE
Care este cel mai bun algoritm de criptare?
Cel mai bun algoritm de criptare depinde de cazul de utilizare și de cerințele dumneavoastră specifice.
Care este cel mai bun algoritm de criptare simetrică?
Cel mai bun algoritm de criptare simetrică este AES, recunoscut pe scară largă pentru securitatea, viteza și adoptarea sa.
Care este cel mai bun algoritm de criptare asimetrică?
Cea mai bună tehnică de criptare asimetrică este RSA, cunoscută pentru securitatea sa puternică și pentru versatilitatea sa în sarcini precum schimbul de chei securizat și semnăturile digitale.
Care este cel mai sigur algoritm de criptare?
Cel mai puternic algoritm de criptare este AES-256 atunci când este implementat corect.
Care este cel mai rapid algoritm de criptare?
Algoritmul Blowfish este mai rapid decât alți algoritmi.
Concluzie
În încheierea acestui articol, ar trebui să înțelegeți până acum elementele de bază ale criptării și modul în care funcționează. Nu uitați că există două tipuri principale de criptare: simetrică și asimetrică.
Putem securiza datele cu algoritmi de criptare cum ar fi AES, RSA și DES pentru cea mai robustă și eficientă protecție. În plus, putem combina diferite metode de criptare a datelor pentru a obține rezultate și mai bune.
Știați că, potrivit unui sondaj recent, 71% dintre oameni sunt preocupați de confidențialitatea lor online? Importanța protejării datelor sensibile nu a fost niciodată mai mare decât acum.
De la software-ul de gestionare securizată a cloud-ului la securitatea comunicațiilor web și criptarea fișierelor și a dosarelor, protejarea datelor confidențiale este datoria tuturor participanților online.
Rămâneți informați și în siguranță!
Economisește 10% la certificatele SSL în momentul plasării comenzii!
Eliberare rapidă, criptare puternică, încredere în browser de 99,99%, suport dedicat și garanție de returnare a banilor în 25 de zile. Codul cuponului: SAVE10
