التشفير
ما هو التشفير؟
التشفير هو وسيلة لتأمين البيانات الرقمية باستخدام واحد أو أكثر من التقنيات الرياضية ، جنبا إلى جنب مع كلمة السر أو "مفتاح" تستخدم لفك تشفير المعلومات.
عملية التشفير تترجم المعلومات باستخدام خوارزمية والتي تجعل المعلومات الأصلية غير قابل للقراءة.
يمكن للعملية، على سبيل المثال، تحويل نص أصلي، يعرف باسم النص العادي، إلى نموذج بديل يعرف باسم النص المشفر. عندما يحتاج مستخدم معتمد لقراءة البيانات، قد يفك تشفير البيانات باستخدام مفتاح ثنائي.
سيؤدي هذا إلى تحويل النص المشفر إلى نص عادي بحيث يمكن للمستخدم المعتمد الوصول إلى المعلومات الأصلية.
التشفير هو وسيلة مهمة للأفراد والشركات لحماية المعلومات الحساسة من القرصنة.
على سبيل المثال، يجب على مواقع الويب التي تنقل أرقام بطاقات الائتمان والحسابات المصرفية أن تقوم دائمًا بتشفير هذه المعلومات لمنع سرقة الهوية والاحتيال. ومن المعروف أنه يتم دراسة هذا وتطبيق التشفير.
النقاط الرئيسية
- التشفير هو وسيلة لتأمين البيانات عن طريق ترميزها رياضيا بحيث يمكن قراءتها فقط، أو فك تشفيرها، من قبل أولئك الذين يملكون المفتاح الصحيح أو التشفير الصحيح.
- تقوم عمليات التشفير الرقمي بترجمة البيانات باستخدام خوارزمية تجعل المعلومات الأصلية غير قابلة للقراءة باستثناء المستخدمين المعتمدين.
- التشفير أمر بالغ الأهمية في عالم متصل رقمياً للحفاظ على خصوصية المعلومات الخاصة والرسائل والمعاملات المالية.
كيف يعمل التشفير
تعتمد قوة التشفير على طول مفتاح أمان التشفير.
في الربع الأخير من القرن العشرين، استخدم مطورو الويب إما تشفير 40 بت، وهو مفتاح مع 240 يستخدم التباديل الممكن، أو تشفير 56 بت.
ومع ذلك ، بحلول نهاية القرن ، يمكن للقراصنة كسر تلك المفاتيح من خلال هجمات القوة الغاشمة.
أدى هذا إلى نظام 128 بت كطول التشفير القياسي لمتصفحات الويب.
معيار التشفير المتقدم (AES) هو بروتوكول لتشفير البيانات تم إنشاؤه في عام 2001 من قبل المعهد القومي الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا. يستخدم AES حجم كتلة 128 بت وأطوال المفاتيح من 128 و 192 و 256 بت.
يستخدم AES خوارزمية مفتاح متماثل.
وهذا يعني أن نفس المفتاح يستخدم لتشفير وفك تشفير البيانات.
تستخدم خوارزميات المفاتيح غير المتماثلة مفاتيح مختلفة لعمليات التشفير وفك التشفير. 1
اليوم، التشفير 128 بت هو المعيار، ولكن معظم البنوك والجيوش والحكومات تستخدم التشفير 256 بت.
التشفير يكمن وراء أمن وظائف العملات الرقمية اللامركزية، مثل Bitcoin.
مثال على التشفير
في مايو 2018، ذكرت صحيفة وول ستريت جورنال أنه على الرغم من أهمية التشفير وسهولة الوصول إليه، لا تزال العديد من الشركات تفشل في تشفير البيانات الحساسة.
وحسب بعض التقديرات، قامت الشركات بتشفير ثلث جميع بيانات الشركات الحساسة فقط في عام 2016، مما ترك الثلثين المتبقيين حساسين للسرقة أو الاحتيال.
التشفير يجعل من الصعب على الشركة تحليل بياناتها الخاصة بها باستخدام إما الوسائل القياسية أو الذكاء الاصطناعي. والقدرة على تحليل البيانات بسرعة قد تعني في بعض الأحيان الفرق بين أي من الشركتين المتنافستين يحصل على ميزة السوق؛ وهذا يفسر جزئيا لماذا تقاوم الشركات بتشفير البيانات.
يجب على المستهلكين أن يفهموا أن التشفير لا يحمي البيانات دائمًا من القرصنة.
على سبيل المثال، في عام 2013، هاجم القراصنة شركة target وتمكنوا من المساس بمعلومات ما يصل إلى 40 مليون بطاقة ائتمان.
وفقاً لـ(تارجت)، معلومات بطاقة الائتمان تم تشفيرها، لكن تطور القراصنة لا يزال يخترق التشفير.
وكان هذا الاختراق واحد من أكبر الخروقات من نوعها في تاريخ الولايات المتحدة، وأدى إلى تحقيق من قبل جهاز المخابرات الأمريكية ووزارة العدل.
أساليب التشفير العامة
توجد عدة طرق عامة للتشفير.
الأول يعرف باسم تشفير التشفير المتماثل.
يستخدم نفس المفتاح السري لتشفير الرسالة الخام في المصدر، ونقل الرسالة المشفرة إلى المستلم، ثم فك تشفير الرسالة في الوجهة.
مثال بسيط هو تمثيل الحروف الهجائية مع الأرقام – ويقول، 'A' هو '01'، 'ب' هو '02'، وهكذا.
سيتم تشفير رسالة مثل "HELLO" كـ "0805121215"، وسيتم إرسال هذه القيمة عبر الشبكة إلى المستلمين.. بمجرد تلقيها، سيقوم المستلم بفك تشفيرها باستخدام نفس المنهجية العكسية - "08" هي "H"، و "05" هي "E"، وما إلى ذلك، للحصول على قيمة الرسالة الأصلية "HELLO".
حتى إذا تلقى أطراف غير مصرح لها الرسالة المشفرة "0805121215"، فلن تكون ذات قيمة لهم ما لم يعرفوا منهجية التشفير.
ما سبق هو واحد من أبسط الأمثلة على التشفير المتماثل، ولكن هناك العديد من الاختلافات المعقدة للأمن المحسن.
هذا الأسلوب يوفر مزايا بسيطة التنفيذ مع الحد الأدنى من النفقات العامة التشغيلية، ولكن يعاني من مشاكل الأمان المفتاح المشترك ومشاكل قابلية التوسع.
وتسمى الطريقة الثانية التشفير غير متماثل، الذي يستخدم مفتاحين مختلفين – واحد عام وخاص – لتشفير وفك تشفير البيانات.
ويمكن نشر المفتاح العام علنا، مثل عنوان متلقي البريد، في حين أن المفتاح الخاص هو معروف فقط للمالك.
في هذه الطريقة، يمكن للشخص تشفير رسالة باستخدام المفتاح العمومي للمستلم، ولكن يمكن فك تشفيرها فقط بواسطة المفتاح الخاص للمستلم.
يساعد هذا الأسلوب على تحقيق وظيفتين مهمتين من المصادقة والتشفير لمعاملات العملات المشفرة.
يتم تحقيق الأول كما يتحقق المفتاح العمومي من المفتاح الخاص المقترن للمرسل الأصلي للرسالة، بينما يتم إنجاز الأخير حيث يمكن فقط لحامل المفتاح الخاص المقترن فك تشفير الرسالة المشفرة بنجاح.
أسلوب تشفير ثالث هو التجزئة، والذي يستخدم للتحقق بكفاءة من سلامة البيانات من المعاملات على شبكة أو للتحقق من دقة البيانات التي تم نسخها أو تحميلها ضد الأصل.
وظائف التجزئة النموذجية تأخذ مدخلات من أطوال متغيرة لإرجاع المخرجات ذات الطول الثابت.
يمكن التحقق من الدقة عن طريق تشغيل البيانات المعنية من خلال نفس دالة التجزئة والتحقق من أنها مطابقة للبيانات المتجزئة الأصلية.
يعمل التجزئة لأنه من الصعب جداً إعادة تشكيل البيانات الأصلية فقط نظراً لإخراج التجزئة.
يتم استخدام التجزئة أيضًا لأنها صعبة حسابيًا ، مما يجعل تعدين الكتلة ممكنًا للعملات المشفرة.
بالإضافة إلى ذلك، تكمل التواقيع الرقمية عمليات التشفير المختلفة هذه، من خلال السماح للمشاركين الحقيقيين بإثبات هوياتهم للشبكة.
تعليقات
إرسال تعليق