Κρυπτογράφηση

Γιατί να Εμπιστευτείτε την Techopedia

Τι είναι η Κρυπτογράφηση;

Η κρυπτογράφηση είναι η μετατροπή δεδομένων σε μια μορφή που δεν μπορεί να γίνει κατανοητή από μη εξουσιοδοτημένους. Η διαδικασία της μετατροπής δεδομένων πίσω στην αρχική του μορφή ονομάζεται αποκρυπτογράφηση.

Η κρυπτογράφηση εξασφαλίζει ότι οι ευαίσθητες πληροφορίες δεν μπορούν να διαβαστούν, χρησιμοποιηθούν ή χρησιμοποιηθούν κακώς από ομάδες που δεν θα έπρεπε να έχουν πρόσβαση. Η διαδικασία κωδικοποίησης χρησιμοποιεί ειδικούς αλγόριθμους που ονομάζονται κρυπτογραφικοί αλγόριθμοι (ciphers) και μαθηματικές μεταβλητές που ονομάζονται κλειδιά κρυπτογράφησης για να μετατρέψουν τα δεδομένα απλού κειμένου ανάγνωσης σε κείμενο κρυπτογράφησης.

Το κείμενο κρυπτογράφησης, που μοιάζει σαν μια σειρά τυχαίων γραμμάτων και αριθμών, δεν έχει νόημα χωρίς να ξέρετε ποιος κρυπτογραφικός αλγόριθμος και ποιο κλειδί χρησιμοποιήθηκε για να κρυπτογραφήσει τα δεδομένα.

Η Techopedia εξηγεί την έννοια της Κρυπτογράφησης

Η Techopedia εξηγεί το νόημα της κρυπτογράφησης

Ο όρος κρυπτογράφηση προέρχεται από την Ελληνική λέξη “κρυπτός” που σημαίνει κρυμμένος ή μυστικός. Η ετυμολογία του ορισμού της κρυπτογράφησης αντικατοπρίζει τον βασικό σκοπό της κρυπτογράφησης: να συγκαλήψει τις πληροφορίες, να κρύψει την αξία τους και να κρατήσει το νόημα τους μυστικό.

Πως λειτουργεί η Κρυπτογράφηση;

Πώς λειτουργεί η κρυπτογράφηση How Encryption Works

Η κρυπτογράφηση λειτουργεί μετατρέποντας με μαθηματικό τρόπο τα δεδομένα που μπορούν να διαβαστούν (απλό κείμενο) σε μορφή που δεν μπορεί να διαβαστεί (κρυπτογραφημένο κείμενο).

Κάθε σχήμα κρυπτογράφησης απαιτεί δύο πράγματα: έναν περίπλοκο αλγόριθμο (κρυπτογραφικό) και ένα μυστικό κλειδί που χρησιμοποιείται για να προσαρμόσει τον αλγόριθμο. Ο συνδυασμός των δύο πραγμάτων είναι που κάνει τη διαδικασία κρυπτογράφησης ισχυρή.

Για να σπάσει την κρυπτογράφηση, ένας απειλητικός παράγοντας χρειάζεται να αντιστρέψει μηχανικά τη διαδικασία κρυπτογράφησης και να καταλάβει ποιος αλγόριθμος χρησιμοποιήθηκε για να κρυπτογραφηθούν τα δεδομένα και ποιο μυστικό κλειδί χρησιμοποιήθηκε για να προσαρμοστεί ο αλγόριθμος.

Υπάρχουν δύο σημαντικές αρχές που υποστηρίζουν τον τρόπο που τα σχήματα κρυπτογράφησης λειτουργούν: Οι κρυπτογραφήσεις υποκατάστασης και οι αλγόριθμοι αναδιάταξης.

  • Κρυπτογραφήσεις υποκατάστασης: Αντικαθιστούν χαρακτήρες του απλού κειμένου με διαφορετικούς χαρακτήρες σύμφωνα με ένα καθορισμένο σύστημα αντιστοίχισης. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι η κρυπτογράφηση Caesar, στην οποία κάθε γράμμα μετατρέπεται σε ένα συγκεκριμένο αριθμό θέσης στο αλφάβητο. Σε μια πιο σύνθετη κρυπτογράφηση υποκατάστασης, όπως την μονοαλφαβητική κρυπτογράφηση, κάθε γράμμα του απλού κειμένου αντικαθίσταται από μια ανακατεμένη μορφή του αλφάβητου. Αυτό κάνει την κρυπτογράφηση πιο δύσκολη να παραβιαστεί χωρίς να γνωρίζετε τον κανόνα αντικατάστασης.
  • Αλγόριθμοι αναδιάταξης: Λειτουργούν αναδιατάσσοντας τα στοιχεία του κειμένου σε απλή μορφή σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο κανόνα ή σύνολο κανόνων, το οποίο καθορίζεται από το κλειδί κρυπτογράφησης. Αυτή η διαδικασία, που είναι επίσης γνωστή ως μεταφορά, δημιουργεί ένα κρυπτογραφημένο κείμενο στο οποίο η αρχική σειρά του κειμένου σε απλή μορφή είναι ανακατεμένη. Η αντοχή ενός αλγόριθμου αναδιάταξης προέρχεται από τη δυσκολία να μαντέψουμε τις αρχικές θέσεις των στοιχείων χωρίς να γνωρίζουμε ποιο κλειδί χρησιμοποιήθηκε κατά τη μεταφορά.

Τι είναι ένα κλειδί Κρυπτογράφησης;

Ένα κλειδί κρυπτογράφησης είναι μια σειρά από δυαδικά ψηφία (bits) που καθορίζουν την έξοδο ενός κρυπτογραφικού αλγόριθμου. Η δύναμη του σχήματος κρυπτογράφησης εξαρτάται κυρίως από το απόρρητο και την αξιοπιστία του κλειδιού. that determine the output of a cryptographic algorithm.

Οι πολιτικές και οι διαδικασίες διαχείρισης του κλειδιού εξασφαλίζουν ότι τα μυστικά κλειδιά αντικαθίστανται ή ενημερώνονται όταν είναι απαραίτητο. Οι καλύτερες πρακτικές διαχείρισης κλειδιού υποστηρίζουν την προσθήκη νέων κλειδιών, νέων χρηστών και σεναρίων κρυπτογράφησης χωρίς να διακινδυνεύουν την ασφάλεια.

Η αποτελεσματική διαχείριση κλειδιών περιλαμβάνει όχι μόνο την προστασία των κλειδιών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση αλλά και τη διασφάλιση ότι οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες μπορούν να έχουν πρόσβαση στο σωστό κλειδί όταν χρειάζεται. Εάν χαθεί ένα κλειδί κρυπτογράφησης, δεν υπάρχει τρόπος ανάκτησής του και το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μόνιμη απώλεια δεδομένων.

Καθώς οι οργανισμοί αναπτύσσονται και η κρυπτογράφηση τους χρειάζεται να εξελίσσεται, ένα ισχυρό σύστημα διαχείρισης κλειδιών χρειάζεται να κλιμακώσιμο και να μπορεί να προσαρμοστεί.

Πολλές βιομηχανίες υπόκεινται σε κανονισμούς που επιβάλλουν συγκεκριμένα πρότυπα για τα κλειδιά κρυπτογράφησης. Όταν η διαχείριση κλειδιών περιλαμβάνεται στην πολιτική ασφαλείας ενός οργανισμού, μπορεί να βοηθήσει τους υπαλλήλους να συμμορφώνονται με τους κανονισμούς και να βοηθά τον οργανισμό να αποφύγει τα χρηματικά πρόστιμα.

Τι είναι ένας Αλγόριθμος Κρυπτογράφησης;

Ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης είναι ένας μαθηματικός τύπος που χρησιμοποιείται για να μεταμορφώσει το απλό κείμενο σε κείμενο κρυπτογράφησης. Ο σκοπός των αλγορίθμων κρυπτογράφησης είναι να προστατεύσουν τα δεδομένα με το να τα μεταμορφώσουν σε μια μορφή που μπορεί να διαβαστεί μόνο από όσους έχουν το σωστό μυστικό κλειδί.

Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης λειτουργούν σε συνδυασμό με ένα ζευγάρι από μυστικά κλειδιά: ένα κλειδί κρυπτογράφησης χρησιμοποιείται για να ανακατέψει τα δεδομένα και ένα κλειδί αποκρυπτογράφησης που χρησιμοποιείται για να αντιστρέψει τη διαδικασία.

Είδη Αλγορίθμων Κρυπτογράφησης

Η επιλογή των αλγορίθμων κρυπτογράφησης εξαρτάται από την ευαισθησία των δεδομένων που προστατεύονται, όπως και από τις απαιτήσεις απόδοσης τους και τα πρότυπα ή τους κανονισμούς συμμόρφωσης.

Εδώ είναι μια λίστα με συγκεκριμένους αλγόριθμους κρυπτογράφησης που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα:

Advanced Encryption Standard (AES)
Ένας συμμετρικός αλγόριθμος κρυπτογράφησης που χρησιμοποιείται ευρέως παγκόσμια για την ασφάλεια ευαίσθητων δεδομένων.
Rivest-Shamir-Adleman (RSA)
Ένας ασύμμετρος αλγόριθμος που χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσει την μετάδοση δεδομένων και ψηφιακών υπογραφών.
Elliptic Curve Cryptography (ECC)
Παρέχει το ίδιο επίπεδο ασφάλειας όπως το RSA αλλά με κλειδιά μικρότερων μεγεθών, που το κάνει αποτελεσματικό για κινητές συσκευές και έξυπνες κάρτες.
ChaCha20
Ένας συμμετρικός αλγόριθμος κρυπτογράφησης ροής που προσφέρει υψηλή ταχύτητα και ασφάλεια, συχνά χρησιμοποιείται για εικονικά ιδιωτικά δίκτυα (VPNs) και για να κρυπτογραφήσει κυκλοφορία Internet.
Blowfish
Ένας συμμετρικός αλγόριθμος block που χρησιμοποιείται ευρέως στις εφαρμογές λογισμικών.
Twofish
Ένας συμμετρικός αλγόριθμος block και ο διάδοχος του Blowfish. Ήταν ένας από τους φιναλίστ στην διαδικασία επιλογής AES.
Serpent
Ένας συμμετρικός αλγόριθμος block που έχει επίσης έναν φιναλίστ στην διαδικασία επιλογής AES. Γνωστός για την υψηλή ασφάλεια του.
Triple Data Encryption Standard (3DES)
Εφαρμόζει το Data Encryption Standard (DES) τρεις φορές σε κάθε block δεδομένων.
SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256)
Χρησιμοποιείται για να δημιουργεί τιμές κατακερματισμού. Αν και δεν είναι ένα αλγόριθμος κρυπτογράφησης κατά την παραδοσιακή έννοια, χρησιμοποιείται για να επιβεβαιώνει την αξιοπιστία των δεδομένων.

Τύποι Σχημάτων Κρυπτογράφησης

Τα σχήματα κρυπτογράφησης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με τρεις διαφορετικούς τρόπους:

  1. Από τον τύπου των κλειδιών που χρησιμοποιούν.
  2. Από τον τρόπο λειτουργίας τους.
  3. Από την υποκείμενη αρχή που βασίζεται ο αλγόριθμος.

Κλειδιά

Τα σχήματα κρυπτογράφησης μπορούν να χρησιμοποιούν συμμετρικά κλειδιά, ασύμμετρα κλειδιά, ή (πιο συχνά) ένα συνδυασμό συμμετρικών και ασύμμετρων κλειδιών.

Οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης χρησιμοποιούν το ίδιο κλειδί για να κρυπτογραφήσουν και να αποκρυπτογραφήσουν ένα μήνυμα. Αυτός ο τύπος κρυπτογράφησης είναι γρήγορος, αποτελεσματικός και κατάλληλος για κρυπτογράφηση εγγράφων. Δεν χρησιμοποιείται συχνά για υψηλά ευαίσθητες επικοινωνίες, όμως επειδή και οι δύο πλευρές χρειάζεται να έχουν πρόσβαση στο ίδιο κλειδί.

Συμμετρική κρυπτογράφηση Symmetric encryption

Η ασύμμετρη κρυπτογράφηση (που λέγεται και δημόσιο κρυπτογραφικό κλειδί) λειτουργεί με το να δημιουργεί ζευγάρια από μαθηματικά συγγενικά κλειδιά. Το ένα κλειδί χρησιμοποιείται για να κρυπτογραφήσει ένα μήνυμα και το άλλο κλειδί για να απποκρυπτογραφήσει το μήνυμα. Ο αποστολέας κρυπτογραφεί το μήνυμα χρησιμοποιώντας το διαθέσιμο δημόσιο κλειδί του παραλήπτη. Το μήνυμα τότε αποκρυπτογραφείται με το προσωπικό κλειδί του παραλήπτη.

Η Ασύμμετρη κρυπτογράφηση συχνά συγκρίνεται με ένα κλειδωμένο ταχυδρομικό κουτί που έχει μια σχισμή για να δέχεται μηνύματα. Όποιος ξέρει τη διεύθυνση του ταχυδρομικού κουτιού (το δημόσιο κλειδί) μπορεί να στείλει ένα μήνυμα, αλλά μόνο ο ιδιοκτήτης του ταχυδρομικού κουτιού έχει το προσωπικό κλειδί για να ανοίξει το κουτί και να διαβάσει το μήνυμα.

Ασύμμετρη κρυπτογράφηση Asymmetric encryption
Πηγή: Preyproject

Η ομομορφική κρυπτογράφηση είναι μια μορφή ασύμμετρης κρυπτογράφησης που επιτρέπει την εκτέλεση υπολογισμών σε κρυπτογραφημένα δεδομένα. Τα αποτελέσματα, όταν αποκρυπτογραφηθούν, θα πρέπει να ταιριάζουν με το αποτέλεσμα των πράξεων σαν να είχαν εκτελεστεί σε απλό κείμενο.

Η ομομορφική κρυπτογράφηση, η οποία χρησιμοποιεί κυρίως ασύμμετρα κλειδιά, βρίσκεται στα πρώτα στάδια υιοθέτησης για καθημερινή χρήση. Η ανάπτυξή της οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ανάγκη προστασίας των προσωπικών δεδομένων (PII) στο cloud.

Ομομορφική κρυπτογράφηση Homomorphic encryption
Source: Chain

Η κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο (E2EE) εμποδίζει τους τρίτους από το να διαβάζουν δεδομένα ενώ αυτά μεταφέρονται από το ένα σύστημα στο άλλο ή από μια συσκευή σε άλλη. Αυτός ο τύπος κρυπτογράφησης χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό ασύμμετρων και συμμετρικών κλειδιών. Αρχικά, η ασύμμετρη κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται για να γίνει ανταλλαγή ενός συμμετρικού κλειδιού μεταξύ των μερών που επικοινωνούν. Όταν το συμμετρικό κλειδί μοιράζεται, χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογραφηση μηνυμάτων.

Ενώ το E2EE παρέχει ισχυρή προστασία των δεδομένων, μπορεί να είναι δύσκολο να εφαρμοστεί σωστά. Η κακή διαχείριση των κλειδιών κρυπτογράφησης E2EE μπορεί να καταστήσει τα δεδομένα απρόσιτα και στους νόμιμους χρήστες.

κρυπτογράφηση end-to-end
Source: Ringcentral

Η κβαντοανθεκτική κρυπτογράφηση είναι ένας σημαντικός τομέας έρευνας στην κρυπτογραφία, επειδή οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν τη δυνατότητα να παραβιάσουν πολλούς από τους κρυπτογραφικούς αλγόριθμους που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Η ανάπτυξη και η ένταξη κβαντοανθεκτικών αλγορίθμων είναι ένα προληπτικό μέτρο που έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίζει την υποδομή πληροφορικής έναντι μελλοντικών απειλών. Οι κύριες προκλήσεις είναι να δημιουργηθούν και να τυποποιηθούν νέοι αλγόριθμοι που δεν μπορούν να σπαστούν από ένα κβαντικό υπολογιστή και να ενταχθούν αυτοί χωρίς να διακόπτονται τα υπάρχοντα μέτρα και υποδομές ασφάλειας.

Κάποιοι ερευνητές πιστεύουν ότι με αυξημένα μεγέθη κλειδιών, οι υπάρχοντες συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης (όπως ο AES-256) μπορεί να είναι αρκετά ανθεκτικοί σε κβαντικές επιθέσεις. Άλλοι ερευνητές πιστεύουν ότι τα μέτρα – κβαντικά σχέδια κρυπτογράφησης θα χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό συμμετρικών αλγορίθμων για τη μαζική κρυπτογράφηση και ασύμμετρων αλγορίθμων για την ανταλλαγή κλειδιών

Ίντερνετ και την πιστοποίηση.

Τρόποι Λειτουργίας Κρυπτογράφησης
Οι τρόποι Λειτουργίας Κρυπτογράφησης περιγράφουν πως ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης χειρίζεται τα δεδομένα. Οι κρυπτογραφήσεις block και οι ροές κρυπτογραφήσεων είναι δυο συνηθισμένοι τύποι των τρόπων λειτουργίας.

  • Οι κρυπτογραφήσεις Block κρυπτογραφούν blocks δεδομένων συγκεκριμένου μεγέθους. Οι κρυπτογραφήσεις Block προτιμούνται συνήθως για να κρυπτογραφηθούν δεδομένα με ασφάλεια που αποθηκεύονται ή μεταβιβάζονται σε γνωστά, συγκεκριμένα μεγέθη. Αν το απλό κείμενο δεν χωράει τέλεια σε ένα block, προστίθεται συμπλήρωση για να γεμίσει το block. Οι κρυπτογραφήσεις Block από μόνοι τους δεν παρέχουν μηχανισμούς για τη διασφάλιση της ακεραιότητας των δεδομένων. Αυτή η ανησυχία αντιμετωπίζεται συχνά με το να συνδυάζονται κρυπτογραφήσεις block με ένα τρόπο λειτουργίας σαν αλυσίδα κρυπτογραφήσεων block.
  • Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης ροής κρυπτογραφούν το κείμενο σε απλή μορφή ένα bit ή byte κάθε φορά. Λειτουργούν δημιουργώντας ένα φαινομενικά τυχαίο ρεύμα bits, γνωστό ως ροή κλειδιού, το οποίο συνδυάζεται στη συνέχεια με τα bits του κειμένου σε απλή μορφή χρησιμοποιώντας μια λειτουργία όπως το XOR. Η συνδυασμένη διαδικασία παράγει κρυπτογραφημένο κείμενο. Το μυστικό για την ασφάλεια αυτού του τύπου τρόπου λειτουργίας έγκειται στη ροή κλειδιού, πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο τυχαία και να χρησιμοποιείται μόνο μία φορά. Οι τρόποι λειτουργίας αλγορίθμων κρυπτογράφησης ροής είναι χρήσιμοι όταν το συνολικό μέγεθος των δεδομένων είναι άγνωστο, όπως στις περιπτώσεις επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο.

Βασικές Αρχές της Κρυπτογράφησης

Οι βασικές Αρχές της Κρυπτογράφησης αναφέρονται στον πυρήνα των μαθηματικών και λογικών αρχών πάνω στους οποίους χτίζονται οι αλγόριθμοι. Τα σημερινά σχήματα κρυπτογράφησης συχνά συνδυάζουν πολλές αρχές για ανθεκτικότητα.

Για παράδειγμα, τα δίκτυα υποκατάστασης- αναδιάταξης είναι μια αρχή σχηματισμού για κρυπτογραφήσεις block. Κάθε γύρος ξεκινά με ένα επίπεδο υποκατάστασης και τελειώνει με ένα επίπεδο αναδιάταξης. Η AES και πολλές άλλες κρυπτογραφήσεις είναι χτισμένες πάνω στον σχηματισμό SPN.

Πρόσθετα στην υποκατάσταση και την αναδιάταξη, εδώ είναι μερικές από τις άλλες σημαντικές αρχές κρυπτογράφησης:

ΣύγχυσηΔιάχυσηΔίκτυα FeistelΛειτουργίες Κατακερματισμού

Αποκρύπτει τον τρόπο με τον οποίο το κλειδί επηρεάζει τη διαδικασία κρυπτογράφησης, ώστε να είναι πιο δύσκολο να εξαχθεί το κλειδί από το κρυπτογραφημένο κείμενο.

Διαχέει την επιρροή κάθε μεμονωμένου χαρακτήρα (ή bit) απλού κειμένου σε ένα μεγάλο μέρος του κρυπτογραφημένου κειμένου. Ο στόχος είναι να διασφαλιστεί ότι οποιαδήποτε αλλαγή στο απλό κείμενο, ανεξάρτητα από το πόσο μικρή, προκαλεί σημαντικές και εκτεταμένες αλλαγές στον κρυπτογραφικό κώδικα.

Τεχνικά, αυτό είναι ένα δομικό σχέδιο για να μπλοκάρει μια κρυπτογράφηση και όχι την ίδια την αρχή. Τα δίκτυα Feistel χωρίζουν τα δεδομένα στα μισά και τα τρέχουν σε πολλαπλούς γύρους επεξεργασίας με ένα κλειδί, αναμειγνύοντας και ανταλλάσσοντας τα μισά σε κάθε γύρο. Πολλοί ευρέως χρησιμοποιημένα μπλοκ κρυπτογράφησης, συμπεριλαμβανομένων των τριπλών DES, βασίζονται ακριβώς σε αυτή τη δομή.

Κρύβει τον τρόπο με τον οποίο το κλειδί επηρεάζει την διαδικασία κρυπτογράφησης ώστε να το κάνει πιο δύσκολο να γίνει εξαγωγή του κλειδιού από το κρυπτογραφημένο κείμενο.

 

Πως να κρυπτογραφήσετε τα Email

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου δεν κρυπτογραφούνται αυτόματα από προεπιλογή.

Ενώ οι περισσότεροι πάροχοι email χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο TLS για να κρυπτογραφήσουν τα email κατά τη μεταφορά τους. Το πρωτόκολλο δεν κρυπτογραφεί τα αποθηκευμένα δεδομένα στους email servers. Αυτό σημαίνει ότι αν ένας εισβολέας αποκτήσει πρόσβαση στον server του παρόχου, τότε μπορεί να έχει πρόσβαση στα μη κρυπτογραφημένα emails που είναι αποθηκευμένα εκεί.

Κάποιοι πάροχοι email όπως το ProtonMail προσφέρουν κρυπτογράφηση από άκρη ως άκρη, αλλά απαιτεί και από τους δύο, αποστολέα και παραλήπτη να χρησιμοποιούν την ίδια υπηρεσία και ρυθμίσεις.

Γιατί χρειάζεστε την κρυπτογράφηση;

Η κρυπτογράφηση αποτελεί ένα κρίσιμο εργαλείο για να εξασφαλίζει το απόρρητο των δεδομένων και να διατηρεί την αξιοπιστία των ψηφιακών επικοινωνιών και συναλλαγών.

Η κρυπτογράφηση είναι απαραίτητη για την προστασία των ψηφιακών πληροφοριών για πολλούς βασικούς λόγους:

Απόρρητο και εμπιστευτικότητα
Η κρυπτογράφηση εξασφαλίζει ότι οι ευαίσθητες πληροφορίες όπως τα προσωπικά δεδομένα, τα οικονομικά δεδομένα και οι εμπιστευτικές επικοινωνίες παραμένουν προσωπικές και προσβάσιμες μόνο στα εξουσιοδοτημένα μέρη. Αυτό βοηθάει τα άτομα και τους οργανισμούς να προστατεύουν τους εαυτούς τους από την κλοπή ταυτότητας, την οικονομική απάτη και την μη εξουσιοδοτημένη αποκάλυψη πληροφοριών.
Ασφάλεια και Ακεραιότητα Δεδομένων
Η κρυπτογράφηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξασφαλίσει δεδομένα ενάντια της παρακολούθησης και της υποκλοπής. Βοηθά στο να εμποδίζει τους εισβολείς από το να έχουν πρόσβαση ή να παραποιήσουν τα δεδομένα κατά την μεταφορά τους και βοηθά να διατηρηθεί η ακεραιότητα και η εμπιστευτικότητα των δεδομένων.
Αυθεντικότητα και μη απόρριψη
Η κρυπτογράφηση, ειδικά όταν συνδυάζεται με ψηφιακές υπογραφές και ψηφιακά πιστοποιητικά, μπορεί να επιβεβαιώσει την ταυτότητα των μερών που παίρνουν μέρος στην επικοινωνία. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να είστε σίγουροι για την πηγή της πληροφορίας και οι αποστολείς δεν μπορούν να αρνηθούν την αυθεντικότητα των μηνυμάτων τους ή των συναλλαγών.
Συμμόρφωση με κανονισμούς
Πολλές βιομηχανίες υπόκεινται σε κανονισμούς που απαιτούν την προστασία ευαίσθητων δεδομένων. Η κρυπτογράφηση βοηθά τις επιχειρήσεις να συμμορφώνονται με τους νόμους και τους κανονισμούς, όπως τον GDPR στην Ευρώπη και τον HIPAA στον τομέα υγείας στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Προστασία Πνευματικής Ιδιοκτησίας
Η κρυπτογράφηση είναι ένας τρόπος για επιχειρήσεις και δημιουργούς να προστατεύουν πνευματική ιδιοκτησία (IP) και τα εμπορικά μυστικά από τους ανταγωνιστές και τους κυβερνοεγκληματίες. Εξασφαλίζει ότι μόνο εξουσιοδοτημένα άτομα μπορούν να έχουν πρόσβαση και να χρησιμοποιούν τις ιδιόκτητες πληροφορίες.
Εμπιστοσύνη στις Ψηφιακές Συναλλαγές
Η κρυπτογράφηση επιτρέπει το ηλεκτρονικό εμπόριο, τις ηλεκτρονικές τραπεζικές συναλλαγές και τις εμπιστευτικές επικοινωνίες. Χωρίς κρυπτογράφηση, το οικοσύστημα των ψηφιακών υπηρεσιών και εμπορίου που βασιζόμαστε σήμερα δεν θα μπορούσε να είναι βιώσιμο ή ασφαλές.

Πότε να χρησιμοποιήσετε την κρυπτογράφηση;

Η κρυπτογράφηση πρέπει να χρησιμοποιείται σε κάθε περίπτωση όπου ευαίσθητες πληροφορίες πρέπει να προστατευθούν από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση ή έκθεση. Για παράδειγμα, η κρυπτογράφηση είναι ένα θεμελιώδες στοιχείο του HTTPS, το οποίο είναι μια ασφαλής έκδοση του πρωτοκόλλου μεταφοράς υπερκειμένου (HTTP) που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία στο διαδίκτυο.

Το HTTPS χρησιμοποιεί πρωτόκολλα SSL/TLS για να δημιουργήσει μια ασφαλής, κρυπτογραφημένη σύνδεση ανάμεσα σε έναν web browser και έναν server. Αυτό εξασφαλίζει ότι όλα τα δεδομένα που μεταφέρονται μέσα από τη σύνδεση, συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριών, των στοιχείων σύνδεσης και των λεπτομερειών πληρωμής, είναι κρυπτογραφημένα και προστατευμένα από αυτούς που κάνουν υποκλοπές.

Πως να εφαρμόσετε την κρυπτογράφηση

Οι οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία προσεγγίσεων για να κρυπτογραφήσουν δεδομένα. Οι στρατηγικές και οι μέθοδοι που μπορεί να χρησιμοποιήσουν εξαρτάται από το επίπεδο προστασίας που προσπαθούν να επιτύχουν, τον τύπο των δεδομένων που θέλουν να κρυπτογραφήσουν, τους πιθανούς κινδύνους ή απειλές που αντιμετωπίζουν, και την ποσότητα πόρων οικονομικών και υπολογιστών που έχουν τη διάθεση να επενδύσουν.

Φέρε τη δική σου κρυπτογράφηση (BYOE)
Επιτρέπει στους οργανισμούς να χρησιμοποιήσουν τους δικούς τους αλγόριθμους και κλειδιά κρυπτογράφησης για να προστατεύσουν τα δικά τους δεδομένα στο cloud. Το BYOE μπορεί επίσης να αναφέρεται ως το φέρε το δικό σου κλειδί.
Κρυπτογράφηση Αποθήκευσης Cloud
Τα δεδομένα κρυπτογραφούνται πριν μεταδοθούν στο cloud και αποθηκευτούν σε μία υπηρεσία cloud στον server του παρόχου.
Κρυπτογράφηση Επιπέδου-Στήλης
Μόνο συγκεκριμένες στήλες δεδομένων σε μια βάση δεδομένων που σχετίζεται είναι κρυπτογραφημένες. Αυτή η προσέγγιση παρέχει μια ισορροπία μεταξύ ασφάλειας και επίδοσης με το να ασφαλίζει μόνο τα δεδομένα που είναι ευαίσθητα ή υπόκεινται σε κανονισμούς συμμόρφωσης.
Αρνούμενη Κρυπτογράφηση
Κρυπτογραφεί τα δεδομένα με τέτοιο τρόπο που μπορούν να αποκρυπτογραφηθούν ώστε να παράγουν διαφορετικές πιθανές εξόδους, ανάλογα με το κλειδί που έχει χρησιμοποιηθεί.
Κρυπτογράφηση ως μια Υπηρεσία
Ένα μοντέλο συνδρομής που παρέχει στους πελάτες υπηρεσίας cloud μια πύλη κρυπτογράφησης ή τα εργαλεία για κρυπτογράφηση δεδομένων προτού φύγουν από το περιβάλλον του πελάτη και διαχειρίζεται τα κλειδιά κρυπτογράφησης. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους πελάτες που δεν έχουν τους πόρους να διαχειριστούν κρυπτογράφηση μόνοι τους με έναν οικονομικό τρόπο αντιμετώπισης των ανησυχιών συμμόρφωσης με κανονισμούς και προστασίας δεδομένων σε ένα πολύπλευρο περιβάλλον.
Πλήρους Δίσκου Κρυπτογράφηση (FDE)
Κρυπτογραφεί όλα τα δεδομένα που αποθηκεύονται σε μια μονάδα δίσκου, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος λειτουργίας και των αρχείων εφαρμογών. Αυτή η προσέγγιση κάνει τα δεδομένα που αποθηκεύονται σε μια μονάδα δίσκου να μην μπορούν να αναγνωστούν από κανένα που δεν έχει την εξουσιοδότηση να τα αποκρυπτογραφήσει.
Κρυπτογράφηση Επιπέδου Πεδίου
Κρυπτογραφεί χωριστά πεδία δεδομένων μέσα σε μια βάση δεδομένων ή μια εφαρμογή λογισμικού. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους οργανισμούς να προστατεύσουν συγκεκριμένα κομμάτια ευαίσθητων πληροφοριών ενώ κρατούν άλλα μέρη των δεδομένων σε απλό κείμενο για πιο εύκολη χρήση. Ακόμα κι αν συμβεί μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση, οι πιο ευαίσθητες πληροφορίες θα παραμείνουν κρυπτογραφημένες και ακατανόητες χωρίς το σωστό κλειδί κρυπτογράφησης.
Κρυπτογράφηση Επιπέδου Σύνδεσης
Κρυπτογραφεί τα δεδομένα ενώ ταξιδεύει από το ένα σημείο στο άλλο μέσω ενός συνδέσμου επικοινωνίας. Αυτή η προσέγγιση προστατεύει τα δεδομένα ενάντια στην υποκλοπή με το να τα κρυπτογραφεί στο επίπεδο του δικτύου. Τα δεδομένα συνήθως κρυπτογραφούνται προτού φύγουν από την συσκευή του αποστολέα και κρυπτογραφούνται κατά την άφιξη τους στην συσκευή του παραλήπτη.
Κρυπτογράφηση Επιπέδου Δικτύου
Παρέχει ένα ασφαλή, κρυπτογραφημένο “τούνελ” μέσω του οποίου περνούν όλα τα δεδομένα. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί συνήθως πρωτόκολλα κρυπτογράφησης όπως το IPsec ή το SSL/TLS για να “τυλίξει” τα πακέτα δεδομένων σε κρυπτογραφημένα στρώματα καθώς ταξιδεύουν μέσω του δικτύου. Τα κλειδιά για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση των δεδομένων διαχειρίζονται και ανταλλάσσονται με ασφάλεια μεταξύ των συσκευών αποστολής και λήψης, συχνά μέσω μιας αυτοματοποιημένης διαδικασίας που δημιουργεί ένα ασφαλές κανάλι πριν ξεκινήσει η πραγματική μετάδοση δεδομένων.

Πως να Σπάσετε την Κρυπτογράφηση

Το σπάσιμο της κρυπτογράφησης, που μερικές φορές αναφέρεται και ως κρυπτοανάλυση, προσπαθεί να αποκρυπτογραφήσει κρυπτογραφημένα δεδομένα χωρίς το κλειδί τους. Υπάρχουν διάφορες θεωρητικές και πρακτικές προσεγγίσεις για να σπάσετε μια κρυπτογράφηση:

Επίθεση Βίαιης ΙσχύςΑναλυτική ΕπίθεσηΕπίθεση ΠλευρικούΕπίθεση Μεσάζοντα

Αυτή η προσέγγιση χρειάζεται να δοκιμάσετε κάθε πιθανό κλειδί μέχρι να βρεθεί το σωστό. Η χρησιμότητα αυτής της προσέγγισης εξαρτάται από το μέγεθος/μήκος του κλειδιού και την ισχύ του αλγορίθμου κρυπτογράφησης. Πολύπλοκοι αλγόριθμοι με μεγάλα κλειδιά είναι πιο δύσκολο να σπάσουν με αυτό τον τρόπο.

Αυτή η προσέγγιση αναζητά αδυναμίες που μπορούν να αξιοποιηθούν στους αλγόριθμους κρυπτογράφησης. Οι αναλυτικές επιθέσεις ενδέχεται να χρησιμοποιήσουν μηχανική μάθηση (ML) για να βοηθήσουν στη στατιστική ανάλυση του κρυπτογραφημένου κειμένου.

Αυτή η προσέγγιση εκμεταλλεύεται πληροφορίες σχετικά με τη φυσική υλοποίηση του συστήματος για να προσπαθήσει να εντοπίσει το σωστό κλειδί. Βασίζεται σε πληροφορίες σχετικά με το χρονισμό, την κατανάλωση ενέργειας, τις ηλεκτρομαγνητικές διαρροές ή ακόμα και τους ήχους.

Αυτή η προσέγγιση εστιάζει στην υποκλοπή της επικοινωνίας και την εισαγωγή του εισβολέα μεταξύ των δύο συνομιλητών. Οι επιθέσεις MITM μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκμετάλλευση αδυναμιών στην εφαρμογή κρυπτογράφησης ή στη διαδικασία ανταλλαγής κλειδιών.

Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα της Κρυπτογράφησης

Η κρυπτογράφηση εξασφαλίζει την ασφάλεια και την ιδιωτικότητα των δεδομένων, αλλά όπως κάθε τεχνολογία, έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της. Η κατανόηση τους θα μπορέσει να σας βοηθήσει να πάρετε σωστές αποφάσεις για το πότε και πως να χρησιμοποιήσετε την κρυπτογράφηση.

Πλεονεκτήματα

  • Ενισχυμένη Ασφάλεια
  • Απόρρητο Δεδομένων
  • Συμμόρφωση με κανονισμούς
  • Ασφαλείς Επικοινωνίες
  • Εμπιστοσύνη και Αξιοπιστία
  • Προστασία από Παραβιάσεις Δεδομένων

Μειονεκτήματα

  • Μείωση Απόδοσης
  • Πολυπλοκότητα Διαχείρισης Κλειδιών
  • Προκλήσεις Ανάκτησης Δεδομένων
  • Πολυπλοκότητα Αρχικής
  • Ζητήματα Λειτουργικότητας
  • Κόστος

Συμπέρασμα

Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης ανακατεύουν τις πληροφορίες και τις κάνουν ακατανόητες χωρίς το σωστό κλειδί. Είναι σημαντικό να κατανοήσετε την έννοια της κρυπτογράφησης για να αποφασίσετε σωστά ποιόν αλγόριθμο να χρησιμοποιήσετε για την προστασία ψηφιακών πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

Συχνές Ερωτήσεις

Τι είναι η κρυπτογράφηση με απλούς όρους;

Ποιοι είναι οι δύο τύποι κρυπτογράφησης;

Τι είναι ένα παράδειγμα κρυπτογράφησης;

Margaret Rouse
Ειδικός Τεχνολογίας
Margaret Rouse
Ειδικός Τεχνολογίας

Η Margaret είναι μια βραβευμένη συγγραφέας και εκπαιδευτικός, γνωστή για την ικανότητά της να εξηγεί σύνθετα τεχνικά θέματα σε μη γνώστες του θέματος με έμφαση στους επιχειρηματίες. Τα τελευταία είκοσι χρόνια, οι ορισμοί της στον τομέα της πληροφορικής δημοσιεύτηκαν από την Que σε μια εγκυκλοπαίδεια με όρους τεχνολογίας και αναφέρονται σε άρθρα στους New York Times, Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine και Discovery Magazine. Εντάχθηκε στηνομάδα της Techopedia το 2011. Η Margaret απολαμβάνει να βοηθάει τους επαγγελματίες πληροφορικής και τις επιχειρήσεις να μάθουν να μιλούν ο ένας τις εξαιρετικά εξειδικευμένες γλώσσες του άλλου.

thumbnail
thumbnail
thumbnail
thumbnail
thumbnail
thumbnail
thumbnail
thumbnail