Технологии проникли в жизнь человека, заполнили ее и максимально облегчили. Они подарили нам компьютеры, умный дом и криптовалюту. Но чем крепче нюансы бытия завязываются на технологиях, тем острее встает вопрос кибербезопасности. Криптография — тот надежный щит, который защищает нас от виртуальных угроз.
Шифрование данных — это не только часть работы спецслужб. Мы все ежедневно с ним сталкиваемся, даже если не задумываемся об этом. Шифр помогает обезопасить денежные переводы и защитить переписку через мессенджеры, используется для сохранения в тайне паролей, способствует безопасной авторизации пользователей, обеспечивает надежность обмена информацией в сети.
Информационная безопасность подразумевает шифрование любых полученных данных. Частично на криптографии основана технология блокчейн, а также метод шифрования данных является важным элементом при работе над созданием криптовалют.
Для защиты своих сообщений люди стали использовать криптографию довольно давно. Письма шифровали в Древней Греции и в средневековой Европе. Юлий Цезарь, желая защитить личные послания, изобрел шрифт, которым пользовались долгое время. В поздние времена на его основе создавались другие, более совершенные шрифты. А «Энигме» — шифровальной машине времен Второй мировой — фильм посвящен.
Так что же это такое, и почему столь актуально в наше время?
.jpg)
Что такое криптография
Криптография — это научная область, которая исследует различные методы шифрования данных. Чтобы защитить информацию при передаче данных, используются разного рода алгоритмы, способные находить уязвимости и ликвидировать их. Заблаговременно такие алгоритмы проходят тестирование в открытых средах.
Сам термин состоит из двух корней, которые в переводе с греческого означают «тайный» и «писать», то есть по сути эта наука — тайнопись, что звучит проще и понятнее замысловатого термина.
В кибербезопасности криптография — это передовая область. Она помогает сохранить важное в цифровом пространстве, обеспечивая конфиденциальность.
Зашифровать сообщение требуется так, чтобы никто посторонний не мог прочитать его или прослушать. Главными компонентами этого вида деятельности являются алгоритмы, помогающие изменять данные, и ключи, при помощи которых те самые данные можно зашифровать и расшифровать. Шифрует отправитель, обратный процесс проводит получатель. Юстас — Алексу и все такое.
Шифрует в нашей реальности не один только Юстас. Этим занимаются социальные сети, почтовые сервисы, финансовые организации, потому что информация весьма важна. Иногда от нее зависит безопасность человека, а то и жизнь.
Простыми словами, криптография — это способ так зашифровать сообщение, чтобы никто, даже самые гениальные люди с кучей высших образований, не смогли взломать его защиту.
Как и когда появилось шифрование
Самыми примитивными методами криптографии пользовались уже в Древнем мире. Символы в письмах меняли местами жители Древнего Египта и Месопотамии. В период античности шифрованию подвергалась информация, имеющая ценность для государства: военная, например. Это актуально и сейчас — что-то уже говорили недавно про Юстаса.
Римляне придумали более совершенный вид сокрытия данных. Тот самый Цезарь применял элементарный шифр со сдвигом букв.
Для того, чтобы пользоваться шифром Цезаря, нужно просто иметь алфавит и помнить порядок расположения букв. Допустим, перед вами задача: узнать, что за слово скрывается под странным набором ЫЛЧУ. И есть условие — сдвиг на три буквы вперед. Следовательно, чтобы расшифровать сообщение, нужно двигаться на три хода по алфавиту назад и заменять каждую букву. В результате получается, что ЫЛЧУ — это ШИФР.
В Средние века способы шифрования писем совершенствовались, но люди на достигнутом не останавливались. В XV веке Леоне Альберти придумал полиалфавитный код, а в XVII веке Фрэнсис Бэкон разработал способ двоичного кодирования. Томас Джефферсон в конце XVIII столетия создал колесо шифрования, используемое для сложного кодирования, и этот колесный метод впоследствии использовался в той самой «Энигме».
В компьютерную эпоху криптография, как и иные науки, двинулась вперед семимильными шагами. Для многих систем теперь стандартом является 128-битное шифрование. Оно куда надежнее, чем шифр Цезаря или средневековые разработки. А в конце ХХ века ученые принялись работать над созданием метода квантовой криптографии, собираясь еще более усилить защиту. И ясно, что на достигнутом никто не остановится, ведь пока существуют тайны, их нужно будет сохранять.
Цели и задачи науки
Данные, которые нужно защитить от посторонних, отправитель пускает в путь в открытом виде. Далее криптографические инструменты их зашифровывают, и послание перемещается уже в виде закрытом. Затем адресат применяет ключ, чтобы расшифровать сообщение.
Так как упомянутые инструменты — важнейшая составляющая кибербезопасности, современная наука шифрования следует определенным принципам:
- Конфиденциальность. Информация не должна стать доступной постороннему человеку. Взглянуть на сообщение может только тот, у кого есть ключ.
- Целостность. Данные, подвергшиеся шифрованию, прибывают к месту назначения в том же объеме, в каком и были отправлены.
- Неотказуемость. Система определяет отправителя, и потому тот впоследствии не сможет сказать «Моя твоя не понимает». То есть источник сообщения не сможет отказаться от авторства.
- Аутентификация. Система проверяет и подтверждает личность пользователя. Кивает в знак того, что данный человек действительно тот, кем показал себя в сети.
Следование этим принципам — обязательное условие того, что данные будут надежно защищены.
Сферы применения криптографии
Криптография применяется в большом количестве операций, которыми насыщена жизнь. Наши аккаунты защищены в социальных сетях, в электронной почте, на сайте госуслуг, в сервисах интернет-конференций и даже в кафе, где копятся бонусы на очередную чашку кофе.
Наиболее активно шифрование используется:
- В сфере банковских операций. Любой перевод или оплату банк кодирует, используя способы защиты информации.
- При оплате через интернет. Если бы в сети данные карт и плательщиков надежно не защищались, никто не пользовался бы услугами маркетплейсов.
- При отправке сообщений по электронной почте. А также через мессенджеры.
- Чтобы обезопасить важные государственные сообщения. То есть спасти военную тайну. Сейчас, чтобы получить доступ к необходимым данным, не всегда нужно ловить Мальчиша-Кибальчиша, достаточно расшифровать сообщения. Специальные подразделения многих стран этим и занимаются и получают сведения о противнике. Другие сотрудники работают над сохранением тайны.
- При оплате криптовалютой. Биткоин и некоторые другие виды цифровой валюты основаны на криптографии эллиптических кривых. Такой вид денег популярен во многом потому, что целиком математичен. Человеческий фактор же исключен полностью. Поэтому незнакомые люди, которые в обычной жизни не стали бы доверять друг другу, могут спокойно проводить транзакции.
Выходит, что в любой сфере жизни, где только задействованы технологии, требуется шифрование. Поэтому криптографию вполне можно сделать профессией и не прогадать.
Методы и принципы защиты данных
Существует немало алгоритмов шифрования, имеющих высокую стойкость, то есть способных устоять перед криптоанализом (попросту — дешифровкой). Выделяется несколько групп таких алгоритмов:
- Симметричные. Запутывание информации при помощи шифра и обратное распутывание ее здесь выполняется при помощи одного ключа. Это простейший тип криптографии. Сложность лишь в том, как безопасно передать ключ от шифра.
- Асимметричные. Тут требуется два ключа. Один для запутывания, другой, соответственно, — для распутывания. Такой тип более надежен, ведь никто, кроме получателя, не сможет прочитать отправленное сообщение.
- Хеш-функции. Этот алгоритм обеспечивает защиту данных без ключа. Он, используя определенную функцию, превращает текст в число определенной длины. Так появляется идентификатор данных, который нужен для их шифрования. Расшифровать хешированную информацию невозможно.
- Электронная цифровая подпись. Работает по асимметричному алгоритму. Закрытый ключ наматывает данные на шифровой свиток, а открытый — наоборот.
Как работает асимметричный алгоритм? Представьте себе, что герой индийского фильма проведал о пропавшем много лет назад брате. Он не знает имени и фамилии, потому что брата уже давно зовут по-другому, однако знает, что у родственника такое же родимое пятно, как у самого героя. В форме Венесуэлы на левой щиколотке. И вот персонаж начинает искать брата только по пятну. По имени бы давно нашел, но пятно… Задача нерешаемая! С асимметричным алгоритмом так же.
Становится ясно, что все дело в ключах. Их два, один или нет вовсе.
Примеры использования алгоритмов
Тем, как можно использовать криптографию в гражданской жизни, ученые заинтересовались после войны. Занимались разработками специалисты телекоммуникационных компаний и виднейших институтов.
- Сначала, ещё в 1970-м году, появился алгоритм Lucifer — шифр для гражданских. В то время начинали пользоваться электронными транзакциями, поэтому следовало обезопасить переводы.
- Затем на его основе разработали DES (Data Encryption Standard), и он стал основой для симметричного шифрования. В США этот шифр использовали для сохранения государственной информации.
- В начале нового тысячелетия предшественника сменил более продвинутый AES (Advanced Encryption Standard). Это симметричный алгоритм, который был принят в качестве стандарта. Он используется AES в самых разных областях.
- Развитие интернета породило алгоритм RSA. Это самый распространенный и популярный асимметричный алгоритм. Его изобретатели старались добавить еще один уровень защиты, потому придумали второй ключ. В этом отличие от метода симметричного. Имя алгоритм получил по первым буквам фамилий разработчиков.
- Появление криптовалюты в 2009 году способствовало созданию SHA-256 (Secure Hash Algorithm). Цифровые деньги базируются на блокчейне, а там масса информации, всяческих символов и знаков. Чтобы все это как-то уместить в отведенное число строк, понадобилось создать хеш-функцию. Она работает на специальных алгоритмах, один из них SHA-256. Механизм простой, но защищает от взлома, поэтому до сих пор популярен.
В 1990-е годы было решено создать протокол, чтобы зашифровать соединение между веб-браузером и веб-сервером. Протокол получил название SSL, позднее на его основе разработали шифрование TLS, которое используется и сейчас.
Заключение
Мы живем в то время, когда масса наших личных данных уходит в сеть, оказывается в руках служащих различных организаций и может даже попасть к мошенникам. Потому крайне важно иметь некоторое понятие о науке шифрования и уметь защитить себя и свои накопления. Большинству людей хватит поверхностного знания об основах криптографии и ее применении в кибербезопасности. Зная, как все это устроено, можно более ответственно и вдумчиво подходить к использованию многих сервисов, защищать электронную почту и аккуратнее переводить деньги. Всегда найдется информация, на которую злоумышленники могут покуситься. Поэтому важно знать о том, как себя уберечь:
- Следует пользоваться одним ключом, решая одну задачу. Цифровая подпись, к примеру, требует использования уникального ключа.
- Рекомендуется регулярно обновлять алгоритмы и ключи.
- Крайне желательно шифровать всю конфиденциальную информацию.
- Хранить ключи требуется в надежном месте, куда не могут проникнуть посторонние.
- Для каждой процедуры шифрования необходимы уникальные и проверенные ключи.
Рекомендуется узнать о криптографии больше, чтобы вооружиться определенными умениями. Эти умения могут однажды понадобиться.
Видео об истории криптографии. Рекомендую к просмотру ролик:
И книга с приличным количеством страниц — Саймон Сингх: Книга шифров: Тайная история шифров и их расшифровки. Достаточно объемный труд, посвященный истории шифров. Сложные понятие проиллюстрированы хорошими примерами.
Саймон Сингх рассказывает в книге об истории шифрования, о том, как совершенствовались способы скрыть сам факт наличия сообщения или изменить текст так, чтобы посторонний не смог добраться до тайны. За секретными посланиями всегда кто-нибудь охотился, вокруг тайн плелись интриги, из-за них совершались преступления. А шифровальщики во все времена соперничали с дешифровальщиками.
Коротко о главном
- Криптография — это тайнопись, тайну она и спасает.
- Шифрование помогает сохранить конфиденциальность, оберегает пользователя в сети, защищает платежи и не позволяет отправителю отказаться от посланного сообщения.
- Защитой данных занимаются финансовые органы, мессенджеры, социальные сети и другие.
- Даже поверхностные знания о криптографии помогут обезопасить себя, не потерять деньги и не попасться на удочку мошенников.
Материалы:
.png)
.png)
.png)
Комментарии