Алгоритмы шифрования данных: Шифрование: типы и алгоритмы. Что это, чем отличаются и где используются?

Содержание

Методы шифрования данных — Блог веб-программиста

Подробности




февраля 10, 2016




Просмотров: 71176


Шифрование данных чрезвычайно важно для защиты конфиденциальности. В этой статье я расскажу о различных типах и методах шифрования, которые используются для защиты данных сегодня.

 

Знаете ли вы?
Еще во времена Римской империи, шифрование использовалось Юлием Цезарем для того, чтобы сделать письма и сообщения нечитаемыми для врага. Это играло важную роль как военная тактика, особенно во время войн.

 

Так как возможности Интернета продолжают расти, все больше и больше наших предприятий проводятся на работу онлайн. Среди этого наиболее важными являются, интернет банк, онлайн оплата, электронные письма, обмен частными и служебными сообщениями и др., которые предусматривают обмен конфиденциальными данными и информацией. Если эти данные попадут в чужие руки, это может нанести вред не только отдельному пользователю, но и всей онлайн системе бизнеса.

Чтобы этого не происходило, были приняты некоторые сетевые меры безопасности для защиты передачи личных данных. Главными среди них являются процессы шифрования и дешифрования данных, которые известны как криптография. Существуют три основные методы шифрования, используемых в большинстве систем сегодня: хеширование, симметричное и асимметричное шифрование. В следующих строках, я расскажу о каждом из этих типов шифрования более подробно.

 

Типы шифрования

Симметричное шифрование

При симметричном шифровании, нормальные читабельные данные, известные как обычный текст, кодируется (шифруется), так, что он становится нечитаемым. Это скремблирование данных производится с помощью ключа. Как только данные будут зашифрованы, их можно безопасно передавать на ресивер. У получателя, зашифрованные данные декодируются с помощью того же ключа, который использовался для кодирования.

Таким образом ясно что ключ является наиболее важной частью симметричного шифрования. Он должен быть скрыт от посторонних, так как каждый у кого есть к нему доступ сможет расшифровать приватные данные. Вот почему этот тип шифрования также известен как «секретный ключ».

В современных системах, ключ обычно представляет собой строку данных, которые получены из надежного пароля, или из совершенно случайного источника. Он подается в симметричное шифрование программного обеспечения, которое использует его, чтобы засекретить входные данные. Скремблирование данных достигается с помощью симметричного алгоритма шифрования, такие как Стандарт шифрования данных (DES), расширенный стандарт шифрования (AES), или международный алгоритм шифрования данных (IDEA).

 

Ограничения

Самым слабым звеном в этом типе шифрования является безопасность ключа, как в плане хранения, так и при передаче аутентифицированного пользователя. Если хакер способен достать этот ключ, он может легко расшифровать зашифрованные данные, уничтожая весь смысл шифрования.

Еще один недостаток объясняется тем, что программное обеспечение, которое обрабатывает данные не может работать с зашифрованными данными. Следовательно, для возможности использовать этого программного обеспечение, данные сначала должны быть декодированы. Если само программное обеспечение скомпрометировано, то злоумышленник сможет легко получить данные.

 

Асимметричное шифрование

Асимметричный ключ шифрования работает аналогично симметричному ключу, в том, что он использует ключ для кодирования передаваемых сообщений. Однако, вместо того, чтобы использовать тот же ключ, для расшифровки этого сообщения он использует совершенно другой.

Ключ, используемый для кодирования доступен любому и всем пользователям сети. Как таковой он известен как «общественный» ключ. С другой стороны, ключ, используемый для расшифровки, хранится в тайне, и предназначен для использования в частном порядке самим пользователем. Следовательно, он известен как «частный» ключ. Асимметричное шифрование также известно, как шифрование с открытым ключом.

Поскольку, при таком способе, секретный ключ, необходимый для расшифровки сообщения не должен передаваться каждый раз, и он обычно известен только пользователю (приемнику), вероятность того, что хакер сможет расшифровать сообщение значительно ниже.

Diffie-Hellman и RSA являются примерами алгоритмов, использующих шифрование с открытым ключом.

 

Ограничения

Многие хакеры используют «человека в середине» как форму атаки, чтобы обойти этот тип шифрования. В асимметричном шифровании, вам выдается открытый ключ, который используется для безопасного обмена данными с другим человеком или услугой. Однако, хакеры используют сети обман, чтобы заставить вас общаться с ними, в то время как вас заставили поверить, что вы находитесь на безопасной линии.

Чтобы лучше понять этот тип взлома, рассмотрим две взаимодействующие стороны Сашу и Наташу, и хакера Сергея с умыслом на перехват их разговора. Во-первых, Саша отправляет сообщение по сети, предназначенное для Наташи, прося ее открытый ключ. Сергей перехватывает это сообщение и получает открытый ключ, связанный с ней, и использует его для шифрования и передачи ложного сообщения, Наташе, содержащего его открытый ключ вместо Сашиного.

Наташа, думая, что это сообщение пришло от Саши, теперь шифрует ее с помощью открытого ключа Сергея, и отправляет его обратно. Это сообщение снова перехватил Сергей, расшифровал, изменил (при желании), зашифровал еще раз с помощью открытого ключа, который Саша первоначально отправил, и отправил обратно к Саше.

Таким образом, когда Саша получает это сообщение, его заставили поверить, что оно пришло от Наташи, и продолжает не подозревать о нечестной игре.

 

Хеширование

Методика хеширования использует алгоритм, известный как хэш-функция для генерации специальной строки из приведенных данных, известных как хэш. Этот хэш имеет следующие свойства:

  • одни и те же данные всегда производит тот же самый хэш.
  • невозможно, генерировать исходные данные из хэша в одиночку.
  • Нецелесообразно пробовать разные комбинации входных данных, чтобы попытаться генерировать тот же самый хэш.

Таким образом, основное различие между хэшированием и двумя другими формами шифрования данных заключается в том, что, как только данные зашифрованы (хешированы), они не могут быть получены обратно в первозданном виде (расшифрованы). Этот факт гарантирует, что даже если хакер получает на руки хэш, это будет бесполезно для него, так как он не сможет расшифровать содержимое сообщения.

Message Digest 5 (MD5) и Secure Hashing Algorithm (SHA) являются двумя широко используемыми алгоритмами хеширования.

 

Ограничения

Как уже упоминалось ранее, почти невозможно расшифровать данные из заданного хеша. Впрочем, это справедливо, только если реализовано сильное хэширование. В случае слабой реализации техники хеширования, используя достаточное количество ресурсов и атаки грубой силой, настойчивый хакер может найти данные, которые совпадают с хэшем.

 

Сочетание методов шифрования

Как обсуждалось выше, каждый из этих трех методов шифрования страдает от некоторых недостатков. Однако, когда используется сочетание этих методов, они образуют надежную и высоко эффективную систему шифрования.

Чаще всего, методики секретного и открытого ключа комбинируются и используются вместе. Метод секретного ключа дает возможность быстрой расшифровки, в то время как метод открытого ключа предлагает более безопасный и более удобный способ для передачи секретного ключа. Эта комбинация методов известна как «цифровой конверт». Программа шифрования электронной почты PGP основана на технике «цифровой конверт».

Хеширования находит применение как средство проверки надежности пароля. Если система хранит хэш пароля, вместо самого пароля, он будет более безопасным, так как даже если хакеру попадет в руки этот хеш, он не сможет понять (прочитать) его. В ходе проверки, система проверит хэш входящего пароля, и увидит, если результат совпадает с тем, что хранится. Таким образом, фактический пароль будет виден только в краткие моменты, когда он должен быть изменен или проверен, что позволит существенно снизить вероятность его попадания в чужие руки.

Хеширование также используется для проверки подлинности данных с помощью секретного ключа. Хэш генерируется с использованием данных и этого ключа. Следовательно, видны только данные и хэш, а сам ключ не передается. Таким образом, если изменения будут сделаны либо с данными, либо с хэшем, они будут легко обнаружены.

 

В заключение можно сказать, что эти методы могут быть использованы для эффективного кодирования данных в нечитаемый формат, который может гарантировать, что они останутся безопасными. Большинство современных систем обычно используют комбинацию этих методов шифрования наряду с сильной реализацией алгоритмов для повышения безопасности. В дополнение к безопасности, эти системы также предоставляют множество дополнительных преимуществ, таких как проверка удостоверения пользователя, и обеспечение того, что полученные данные не могут быть подделаны.

Читайте также

 

 

 

 

Основы и способы информационной безопасности в 2017 году / Хабр

В современном мире сложно сохранить какую-либо информацию в тайне. Особенно если она представляет ценность для кого-либо и вам нужно ее передать. Не важно, какие у вас причины на сокрытие тех или иных данных, в этой статье рассмотрим основные методы и программные средства для сохранения информации в тайне.

Постараюсь объяснить сложные и непонятные технологии простым и доступным языком, чтобы было понятно и новичку.


Важно! Все программы, представленные в статье бесплатные. Скачивать их можно и нужно только с официальных сайтов разработчиков.

Дисклеймер: я, то есть автор статьи — неспециалист в информационной безопасности и оперирую данными из открытых источников. Я против использования описанных ниже методов для сокрытия противоправных действий.

Основы

Сначала следует разобрать основные, базовые понятия.

Шифрование

Для начала определение:

Шифрование — обратимое преобразование информации в целях скрытия от неавторизованных лиц, с предоставлением, в это же время, авторизованным пользователям доступа к ней. Главным образом, шифрование служит задачей соблюдения конфиденциальности передаваемой информации. Важной особенностью любого алгоритма шифрования является использование ключа, который утверждает выбор конкретного преобразования из совокупности возможных для данного алгоритма.

Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать что шифрование — это преобразование данных для сокрытия информации.

Есть различные алгоритмы шифрования, мы же поверхностно познакомимся с основными актуальными алгоритмами шифрования.

Алгоритмами шифрования делятся на симметричные алгоритмы и ассиметричные алгоритмы:

  • Симметричное шифрование использует один и тот же ключ и для зашифровывания, и для расшифровывания.
  • Асимметричное шифрование использует два разных ключа: один для зашифровывания (который также называется открытым), другой для расшифровывания (называется закрытым).

Примеры симметричных алгоритмов:

DES — алгоритм для симметричного шифрования, разработанный фирмой IBM и утверждённый правительством США в 1977 году как официальный стандарт.

Прямым развитием DES в настоящее время является алгоритм Triple DES (3DES). В 3DES шифрование/расшифровка выполняются путём троекратного выполнения алгоритма DES.

AES — также известный как Rijndael (произносится [rɛindaːl] (Рэндал)) — симметричный алгоритм блочного шифрования (размер блока 128 бит, ключ 128/192/256 бит), принятый в качестве стандарта шифрования правительством США по результатам конкурса AES. Этот алгоритм хорошо проанализирован и сейчас широко используется, как это было с его предшественником DES.

Blowfish (произносится [бло́уфиш]) — криптографический алгоритм, реализующий блочное симметричное шифрование с переменной длиной ключа. Разработан Брюсом Шнайером в 1993 году.

ГОСТ 28147-89 (Магма) — российский стандарт симметричного блочного шифрования, принятый в 1989 году. Является примером DES-подобных криптосистем.

В 2015 г. вместе с новым алгоритмом «Кузнечик» один из вариантов алгоритма ГОСТ-89 был опубликован под названием «Магма» как часть стандарта ГОСТ Р 34.12-2015.

Блочный шифр «Кузнечик» — симметричный алгоритм блочного шифрования с размером блока 128 битов и длиной ключа 256 битов.

Примеры ассиметричных алгоритмов:
RSA (аббревиатура от фамилий Rivest, Shamir и Adleman) — криптографический алгоритм с открытым ключом, основывающийся на вычислительной сложности задачи факторизации больших целых чисел.

Криптосистема RSA стала первой системой, пригодной и для шифрования, и для цифровой подписи. Алгоритм используется в большом числе криптографических приложений, включая PGP, S/MIME, TLS/SSL, IPSEC/IKE и других.

ГОСТ Р 34.10-2012 — российский стандарт, описывающий алгоритмы формирования и проверки электронной цифровой подписи.

SSL шифрование

SSL

(англ. Secure Sockets Layer — уровень защищённых cокетов) — криптографический протокол, который подразумевает более безопасную связь. По сути, это способ передачи информации в интернете, который подразумевает прозрачное шифрование данных. Протокол широко использовался для обмена мгновенными сообщениями и передачи голоса через IP (англ. Voice over IP — VoIP) в таких приложениях, как электронная почта, интернет-факс и др.

Впоследствии на основании протокола SSL 3.0 был разработан и принят стандарт RFC, получивший имя TLS.

TLS (англ. Transport Layer Security — Протокол защиты транспортного уровня), как и его предшественник SSL— криптографические протоколы, обеспечивающие защищённую передачу данных между узлами в сети Интернет.

SSL и TLS используют например для шифрования трафика в работе с сайтами. Когда данные передаются по протоколу HTTPS, трафик (данные которые передаются и получаются) шифруется сертификатом который использует тот или иной ресурс.

SSL-сертификат — содержит в себе информацию о своем владельце, а также открытый ключ, использующийся для создания защищенного канала связи. Организации и физические лица получают для подтверждения того, что сайт или иной ресурс действительно представлен ими и это не поддельный ресурс. Сертификаты получают или покупают у авторизированных доверенных центрах сертификации.

Все это делается чтобы человек, который вклинится в канал связи посередине, между вами и адресатом не смог прочитать информацию или изменить ее.

Хеширование

Хеширование или получение контрольные суммы, представляет собой преобразование данных (будь это строка текста или архив данных) произвольной длины в (выходную) строку фиксированной длины, выполняемое определённым алгоритмом.

Особенность в том, что если входные данные поменяются хоть на бит информации, то итоговая (выходная) строка уже будет другая. Таким образом, можно проверить что файл или данные не изменялись.

Перед тем как устанавливать программное обеспечение, скачанное даже с официальных сайтов, следует сравнить контрольную сумму файла что вы скачали с контрольной суммой, указанной на сайте.&*@!).

Двухфакторная аутентификация

Двухфакторная аутентификация

– это способ аутентификации (подтверждения личности) который подразумевает под собой использования два способа подтверждения личности.

Например, при входе в аккаунт на каком-либо сайте, вы сначала вводите ваш пароль, а дальше код присланный по СМС на доверенный номер телефона.

Есть много различных способов аутентификации:

  • Пароль
  • ПИН код
  • СМС с кодом
  • Отпечаток пальца
  • Флеш токен (флешка с записанным уникальным ключом)
  • Push уведомления в приложении на смартфоне

Где только возможно, используйте двухфакторную аутентификацию. Даже если ваш пароль узнают или подберут, то нарушитель не сможет пройти второй способ аутентификации.

Двухфакторную аутентификацию можно включить во многих популярных сервисах:

  • Google
  • WhatsApp
  • Telegram
  • Вконтакте
  • Facebook
  • Mail.ru
  • Yandex
  • DropBox

Хранение данных

Менеджер паролей KeePassX

Если использовать везде стойкий, но одинаковый пароль это ставит под угрозу все ваши данные разом. Ведь если злоумышленникам удастся подсмотреть или узнать ваш пароль, иным другим способ, то они автоматически получают доступ ко всем используемым вами сервисам.

Рекомендуется использовать для разных сервисов разные пароли, лучше всего их генерировать. Но тогда встает вопрос о запоминании всех паролей.

И тут стоит использовать менеджер паролей. Есть разные сервисы, которые предоставляют сохранение и менеджмент паролей. Лично я и различные специалисты по безопасности советуют использовать KeePassX.

Дело в том, что данный проект имеет долгую историю. Все это время у него открытые исходные ходы и разработчики предоставляют все данные, что бы быть уверенным что в программе нет закладок.

Данная программа абсолютно бесплатна, у нее открытые исходные коды и она запускается на всех основных платформах (Windows, macOS, Linux).

Пароли хранятся в специальных базах данных, которые используют шифрование AES и TwoFish. Саму базу данных (хранится в одном файле) лучше хранить в безопасном месте, например, на USB носителе.

В программе есть генератор стойких паролей.

Использовать интернет сервисы для хранения пароля удобнее и мобильнее, но намного менее безопаснее. Ваши пароли могут запросить спецслужбы или может быть заплатка в программном обеспечении, которое используется на серверах сервиса менеджера паролей. Также пароли могут перехватить с помощью уязвимостей в браузере.

Сайт — www.keepassx.org

Шифрование данных VeraCrypt

Также стоит позаботится о надежном хранении файлов на носителях. Дабы исключить вариант, что если устройство, на котором вы храните важные данные, попадет в чужие руки, то данные будут открыты и доступны злоумышленнику.

Довольно надежным способом является – шифрование данных. Есть много различных программ, которые позволяют шифровать данные. Есть платные и бесплатные. Есть даже решения, встроенные в операционную систему. Например, BitLocker в Windows и FireVault в macOS.

К сожалению, в программном обеспечении такого класса часто внедряют закладки для легкого взлома. Да и к разработчикам такого программного обеспечения всегда максимальные требования по безопасности и защищенности их продукта.

Ранее безусловным лидером была программа TrueCrypt. К сожалению, разработчики прекратили развитие данной программы. Тема с TrueCrypt вообще максимально запутанная, многие считают, что там замешаны спец службы и именно они вынудили прекратить разработку программы.

Но так как исходный код TrueCrypt был открытым, за дальнейшую разработку и поддержку взялась другая команда. Они устранили несколько уязвимостей и выпустили новую версию под название VeraCrypt.

Данная программа постоянно проверяется и проходит аудиты безопасности.

Смысл программы в создании зашифрованных контейнеров (на диске располагаются в виде файла), шифровании съемных носителей или полное шифрование жесткого диска включая локальный диск где установлена операционная система.

В случаи создания зашифрованного контейнера, создается файл на диске. Вы задаете его название и размер. Далее выбираете метод шифрования (стоит отметить что выбор довольно большой, а также есть возможность шифрования сразу 3 алгоритмами подряд), пароль и остальные параметры.

Далее вы подключаете (монтируете) ваш контейнер к любой доступному диску. И можете записать любые данные в него. При прекращении работы, вы размонтируете его. Все файлы что расположены в контейнере, будут надежно сохранены в нем. Такой файл можно передавать по менее защищенным каналам, но все-же оставлять его в открытом доступе не стоит.

Есть возможность создания скрытого контейнера в контейнере. Это сделано для того, чтобы если вас схватят и заставят вести пароль к контейнеру с данными, там располагались фиктивные данные, а основные данные, которые вы и намеревались скрыть будут находится в скрытом контейнере внутри этого контейнера.

Можно зашифровать флеш накопитель и тогда его содержимое будет также доступно вам через пароль.

Сайт — www.veracrypt.fr

Общение

Почтовый сервис ProtonMail

Для общения на расстоянии можно использовать и почту. Например, как это сделал Эдвард Сноуден, который поведал миру о тотальной слежке спец служб США.

Есть сервисы, которые предоставляют шифрованный почтовый ящик. Наиболее проверенный и удобный вариант на данный момент ProtonMail. Сам ProtonMail создали под влиянием тех событий что произошли с Сноуденом. Это бесплатный сервис, который предоставляет пользователям зарегистрировать бесплатный зашифрованный почтовый ящик.

За дополнительные функции и расширении памяти хранилища придется заплатить, но для обычной передачи текстовой информации и небольших файлов хватит и бесплатного аккаунта.

Есть веб версия, клиенты под Android и iOS. Сервис переведен на многие языки включая русский.

Сайт — protonmail.com

Защищенный мессенджер Signal

Иногда общения через почту не подходит. Информация нужна здесь и сейчас. Тогда можно использовать формат всем нам знакомым мессенджеров. И тут на помощь приходит приложение Signal. Опять же, есть куча приложений, которые также заявляют о полной безопасности и анонимности, но именно к Signal меньше всего вопросов и подозрений. Его так-же использовал Эдвард Сноуден. Еще его использует Мэт Грин, который довольно известен среди специалистов по шифрованию и безопасности.

Приложение проходило аудит и постоянно проверяется.

Приложение выглядит как обычный мессенджер. В нем можно передавать текст, смайлики, фотографии, аудио, файлы. Есть даже голосовая и видео связь. Информация передается довольно быстро. Интерфейс не перегружен и удобен всем тем кто хоть когда-то отправлял СМС на смартфоне.

Но нужно быть осторожным с данным приложением. Приложение само по себе защищенное, есть даже защита от снятия скриншотов. А вот ваш смартфон скорее всего не так безопасен и защищен. Так что передавать информацию сначала помещая ее на память телефона не очень безопасно. Но при этом отправлять текст и совершать аудио и видео звонки вполне безопасно.

Есть клиенты для Android, iOS, Windows, macOS, Linux.

Сайт — signal.org

Безопасный выход в интернет

Безопасный браузер Tor Browser

Для безопасного посещения сайтов стоит использовать Tor Browser. Вы наверняка слышали о нем. Tor Browser работает на основе луковичных сетей. Смысл такой сети в том, что соединение от вашего устройства до конечного сервера проходит через определенное количество слоев сети. Каждый слой сети или подключение шифруется отдельно. И получается, что передаваемый вами трафик шифруется несколько раз. Это влияет на скорость соединения, но очень эффективно в плане безопасности.

Сам Tor Browser состоит не только из особенностей onion сетей, но и из дополнений, которые выключает все отслеживающие кнопки и скрипты, а также направляют весь трафик через HTTPS.

Сайт — www.torproject.org

Виртуальная частная сеть ProtonVPN

Если вам нужно скрыть и зашифровать весь трафик вашего устройства, можно воспользоваться VPN. VPN расшифровывается как виртуальная персональная сеть. При подключении к VPN абсолютно все соединения вашего устройства проходят через выбранный сервер.

Это позволяет не только скрыть изначальный источник запроса, но и зашифровать данные.

Также это можно использовать для доступа к заблокированным сайтам в вашей сети. Поскольку трафик идет, например, через Нидерланды, где может быть не заблокирован российский локальный информационный ресурс, вы сможете зайти на него.

Я использую программное обеспечение ProtonVPN, от создателей ProtonMail. Их почтовый сервис прекрасно себя зарекомендовал, и увидев доступность VPN клиента от данной команды сразу решил установить и использовать.

Приложение бесплатное, но еще не имеет русского интерфейса. Но разобраться в его работе очень просто.

Если выбрать платный тарифный план, то у вас будет больший выбор стран для подключения. Платные сервера менее загружены, поэтому скорость будет выше. А также будет возможность использовать P2P траффик и сети TOR.

Сайт — protonvpn.com

Анонимная операционная система Tails

Tails это самый ультимативный вариант. Это операционная система, основанная на ядре Linux.

Обычно ее записывают на флеш накопитель или DVD диск и загружаются с них. При том, сами создатели рекомендуют сначала записать операционную систему на флеш накопитель, далее загрузится с него. И уже с этого носителя с помощью специального программного обеспечения записать операционную систему на другой флеш накопитель или DVD диск.

В данной операционной системе можно работать в интернете, работать с почтой и максимально важными данными на компьютере.

В ней используются самые передовые технологии шифрования. Максимальная защита всех данных. Данную ОС постоянно проверяют и исследуют.

Сайт — tails.boum.org

Заключение

Спасибо что дочитали статью до конца. Надеюсь описанные мною вещи стали понятными. За дополнительными деталями вы всегда можете обратиться к сети Интернет.

Буду рад комментариям, замечаниям и критике.

5 распространенных типов шифрования и почему вы не должны создавать свои собственные

Шифрование часто обсуждается в новостях, но обычно оно воспринимается как дезинформированная правительственная политика или как часть вины за террористические злодеяния.

Это игнорирует, насколько важно шифрование. Подавляющее большинство интернет-сервисов используют шифрование для обеспечения безопасности вашей информации.

Шифрование, однако, довольно сложно понять. Есть множество типов, и они имеют различное использование. Откуда вы знаете, что такое «лучший» тип шифрования?

Давайте посмотрим, как работают некоторые из основных типов шифрования, а также почему не стоит использовать собственное шифрование.

Типы шифрования против силы шифрования

Один из самых значительных ошибок в языке шифрования связан с различиями между типами шифрования, алгоритмами шифрования и их сильными сторонами. Давайте разберемся с этим:

  • Тип шифрования: Тип шифрования касается того, как шифрование завершено. Например, асимметричная криптография является одним из наиболее распространенных типов шифрования в Интернете.
  • Алгоритм шифрования: Когда мы обсуждаем силу шифрования, мы говорим о конкретном алгоритме шифрования. Алгоритмы — вот откуда берутся интересные имена, такие как Triple DES, RSA или AES. Имена алгоритмов шифрования часто сопровождаются числовыми значениями, например, AES-128. Число относится к размеру ключа шифрования и дополнительно определяет силу алгоритма.

Есть еще несколько терминов шифрования, с которыми вы должны ознакомиться

это облегчит понимание остальной части этой дискуссии.

5 самых распространенных алгоритмов шифрования

Типы шифрования формируют основу для алгоритма шифрования, а алгоритм шифрования отвечает за надежность шифрования. Мы говорим о силе шифрования в битах.

Более того, вы, вероятно, знаете больше алгоритмов шифрования, чем думаете. Вот некоторые из наиболее распространенных типов шифрования, с небольшой информацией о том, как они работают.

1. Стандарт шифрования данных (DES)

Стандарт шифрования данных является оригинальным стандартом шифрования правительства США. Первоначально считалось, что он нерушим, но увеличение вычислительной мощности и снижение стоимости оборудования сделали 56-битное шифрование по существу устаревшим. Это особенно верно в отношении конфиденциальных данных.

Джон Гилмор, соучредитель EFF, который возглавлял проект Deep Crack, сказал: «При проектировании безопасных систем и инфраструктуры для общества слушайте криптографов, а не политиков». Он предупредил, что рекордное время взлома DES должно послать «пробуждение». up call »любому, кто использует DES для обеспечения конфиденциальности данных.

Тем не менее, вы все равно найдете DES во многих продуктах. Низкоуровневое шифрование легко реализовать, не требуя огромных вычислительных ресурсов. Таким образом, это общая черта смарт-карт и устройств с ограниченными ресурсами.

2. TripleDES

TripleDES (иногда пишется 3DES или TDES) является более новой, более безопасной версией DES. Когда DES был взломан менее чем за 23 часа, правительство осознало, что возникла серьезная проблема. Таким образом, TripleDES родился. TripleDES выполняет процедуру шифрования, запустив DES три раза.

Данные шифруются, дешифруются, а затем снова шифруются, давая эффективную длину ключа 168 бит. Это достаточно сильно для большинства конфиденциальных данных. Однако, хотя TripleDES сильнее стандартного DES, у него есть свои недостатки.

TripleDES имеет три варианты ввода:

  • Вариант ключа 1: Все три ключа независимы. Этот метод предлагает самый сильный ключ силы: 168 бит.
  • Вариант ключа 2: Ключ 1 и Ключ 2 являются независимыми, в то время как Ключ 3 такой же, как Ключ 1. Этот метод предлагает эффективную силу ключа в 112 бит (2 × 56 = 112).
  • Вариант 3 ключа: Все три ключа одинаковы. Этот метод предлагает 56-битный ключ.

Вариант 1 ключа является самым сильным. Вариант 2 с ключами не так силен, но все же обеспечивает большую защиту, чем простое двойное шифрование с помощью DES. TripleDES — это блочный шифр, что означает, что данные шифруются в одном фиксированном размере блока за другим. К сожалению, размер блока TripleDES мал и составляет 64 бита, что делает его несколько восприимчивым к определенным атакам (например, столкновению блоков).

3. RSA

RSA (названный в честь его создателей Рона Ривеста, Ади Шамира и Леонарда Адлемана) является одним из первых криптографических алгоритмов с открытым ключом. Он использует функцию одностороннего асимметричного шифрования, описанную в предыдущей статье.

Многие аспекты Интернета широко используют алгоритм RSA. Это основная функция многих протоколов, включая SSH, OpenPGP, S / MIME и SSL / TLS. Кроме того, браузеры используют RSA для установления безопасной связи по небезопасным сетям.

RSA остается невероятно популярным благодаря своей длине ключа. Ключ RSA обычно имеет длину 1024 или 2048 бит. Тем не менее, эксперты по безопасности полагают, что это не займет много времени, прежде чем 1024-битный RSA будет взломан, что побудит многочисленные правительственные и бизнес-организации перейти на более сильный 2048-битный ключ.

4. Расширенный стандарт шифрования (AES)

Расширенный стандарт шифрования (AES) теперь является надежным стандартом шифрования правительства США.

Он основан на алгоритме Rijndael, разработанном двумя бельгийскими криптографами, Joan Daemen и Vincent Rijmen. Бельгийские криптографы представили свой алгоритм в Национальный институт стандартов и технологий (NIST) вместе с 14 другими, претендующими на звание официального преемника DES. Рейндаэль «выиграл» и был выбран в качестве предложенного алгоритма AES в октябре 2000 года.

AES является алгоритмом симметричного ключа и использует симметричный блочный шифр. Он содержит три размера ключа: 128, 192 или 256 бит. Кроме того, существуют разные циклы шифрования для каждого размера ключа.

Раунд — это процесс превращения открытого текста в зашифрованный текст. Для 128-битного есть 10 раундов. 192-битный имеет 12 раундов, а 256-битный имеет 14 раундов.

Существуют теоретические атаки на алгоритм AES, но все они требуют такого уровня вычислительной мощности и хранения данных, который просто невозможен в нынешнюю эпоху. Например, для одной атаки требуется около 38 триллионов терабайт данных — больше, чем все данные, хранящиеся на всех компьютерах в мире в 2016 году. По другим оценкам, общее количество времени, необходимое для перебора ключа AES-128, составляет миллиарды. лет.

Таким образом, гуру шифрования Брюс Шнайер «не верит, что кто-либо когда-либо обнаружит атаку, которая позволит кому-то читать трафик Rijndael», вне теоретических теоретических нарушений шифрования. Алгоритм шифрования Twineish Шнайера (обсуждаемый ниже) был прямым претендентом на участие в конкурсе Рейндаэля во время конкурса, чтобы выбрать новый алгоритм национальной безопасности.

5. Twofish

Twofish был финалистом конкурса Национального института стандартов и технологий Advanced Encryption Standard, но проиграл Рейндаэлю. Алгоритм Twofish работает с размерами ключей 128, 196 и 256 бит и обладает сложной структурой ключей, которая затрудняет взлом.

Эксперты по безопасности считают Twofish одним из самых быстрых алгоритмов шифрования и превосходным выбором как для аппаратного, так и для программного обеспечения. Кроме того, шифр Twofish является бесплатным для всех.

Появляется в некоторых из лучших бесплатных программ шифрования

такие как VeraCrypt (шифрование диска), PeaZip (файловые архивы) и KeePass (управление паролями с открытым исходным кодом)

, а также стандарт OpenPGP.

Почему бы не сделать свой собственный алгоритм шифрования?

Вы видели некоторые из лучших (и ныне несуществующих) доступных алгоритмов шифрования. Эти алгоритмы являются лучшими, потому что их невозможно сломать (по крайней мере, пока).

Но как насчет создания алгоритма шифрования доморощенного? Обеспечивает ли создание защищенной частной системы ваши данные в безопасности? Короче говоря, нет! Или, может быть, лучше сказать нет, но…

Лучшие алгоритмы шифрования математически защищены, протестированы на комбинации самых мощных компьютеров и умных умов. Новые алгоритмы шифрования проходят строгую серию тестов, которые, как известно, нарушают другие алгоритмы, а также атаки, характерные для нового алгоритма.

Возьмем алгоритм AES, например:

  • NIST сделал запрос на новые алгоритмы шифрования в сентябре 1997 года.
  • NIST получил 15 потенциальных алгоритмов AES к августу 1998 года.
  • На конференции в апреле 1999 года NIST выбрал пять финалистских алгоритмов: MARS, RC6, Rijndael, Serpent и Twofish.
  • NIST продолжал тестировать и получать комментарии и инструкции от криптографического сообщества до мая 2000 года.
  • В октябре 2000 года NIST утвердил Rijndael в качестве предполагаемого AES, после чего начался еще один период консультаций.
  • Rijndael, как AES, был опубликован в качестве федерального стандарта обработки информации в ноябре 2001 года. Подтверждение начало проверочное тестирование в рамках Программы проверки криптографических алгоритмов.
  • AES стал официальным стандартом шифрования федерального правительства в мае 2002 года.

У вас нет ресурсов для создания сильного алгоритма

Итак, вы видите, что для создания действительно безопасного, долговременного и мощного шифрования требуются время и глубокий анализ от некоторых из самых мощных организаций безопасности на планете. Или, как говорит Брюс Шнайер:

«Любой может изобрести алгоритм шифрования, который они сами не могут взломать; гораздо сложнее изобрести тот, который никто другой не сможет сломать ».

И вот где но Конечно, вы можете написать программу, которая берет ваш текст, умножает значение алфавита каждой буквы на 13, добавляет 61, а затем отправляет его получателю.

Вывод беспорядок, но если ваш получатель знает, как его расшифровать, система работает. Однако, если вы используете свое доморощенное шифрование в дикой природе, чтобы отправлять конфиденциальную или конфиденциальную информацию, у вас будут плохие времена.

Есть еще если, тоже. Если вы хотите узнать о шифровании и криптографии, настоятельно рекомендуем поэкспериментировать с разработкой и взломом разработанного лично алгоритма шифрования. Просто не просите никого использовать это!

Используйте шифрование и не изобретайте колесо

Шифрование важно. Понимание того, как это работает, полезно, но не обязательно использовать его. Есть много способов зашифровать вашу повседневную жизнь без особых усилий.

Необходимо понять, что нашему глобальному сообществу с гипер-сетями необходимо шифрование, чтобы оставаться в безопасности. К сожалению, существует большое количество правительств и правительственных учреждений, которые хотят более слабые стандарты шифрования.

, Этого никогда не должно случиться.

Алгоритмы шифрования данных | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:


Иванов, К. К. Алгоритмы шифрования данных / К. К. Иванов, Р. Н. Юрченко, А. С. Ярмонов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 29 (133). — С. 18-20. — URL: https://moluch.ru/archive/133/37180/ (дата обращения: 15.08.2021).



Рано или поздно перед каждой информационной системой встает важный вопрос обеспечения защиты данных путем сокрытия информации от лиц, для которых она не предназначена. Выполнить данную задачу в рамках самой системы можно за счет внедрения системы аутентификации, благодаря чему доступ смогут получить исключительно авторизованные пользователи. Однако если злоумышленнику удастся получить физический доступ к данным, то аутентификация станет бесполезной. Будет нарушена конфиденциальность данных (доступны только тем, кому предназначены), они могут быть изменены, что также еще и нарушит их целостность. Для предотвращения подобного исхода применяется шифрование данных.

Простыми словами, шифрование данных заключается в представлении информации в виде, отличном от первоначального, по которому невозможно определить, как выглядит исходная информация, не зная специального ключа шифрования. Используя же этот ключ, данные можно спокойно расшифровать. Стоит также отметить, что шифрование данных используется не только для физической защиты данных — его можно также можно использовать, например, для предотвращения несанкционированного доступа в систему, усложнив процедуру аутентификации.

Шифрование является важной частью криптографии — науки о защите информации. В течение последних нескольких десятков лет эта наука переживает бурное развитие [1], вызванное, в первую очередь, повсеместным использованием электронно-вычислительных машин, а также желанием владельцев этой техники защитить свои личные данные (или данной организации) от посторонних глаз.

Для того чтобы решить столь серьезную проблему, были разработаны специальные алгоритмы шифрования. Структурно эти алгоритмы можно разделить на три группы: бесключевые, одноключевые и двухключевые (см. рисунок 1) [1]. Бесключевые алгоритмы не используют ключи в процессе шифрования, одноключевые используют один ключ, а двухключевые — два ключа. Двухключевые алгоритмы считаются наиболее надежными, однако они более сложны и трудоёмки в использовании.

Рис. 1. Структурное разделение алгоритмов шифрования

Как видно из рисунка 1, некоторые типы алгоритмов могут относиться сразу к нескольким группам. Так, например, хэш-функции (выполняющие контрольное суммирование данных) могут выполняться как с ключом (причем с одним), так и без него. Хэш-функции получили широкое распространение из-за своей относительной простоты и низкой потребности ресурсов и используется, например, тогда, когда необходимо подтвердить целостность данных.

Также к двум группам относятся и алгоритмы аутентификации, которые могут быть как одноключевыми, так и двухключевыми. Подобные алгоритмы заменяют стандартную схему парольной аутентификации, когда пользователь может попасть в систему при правильном вводе имени пользователя и пароля. Эти алгоритмы заметно понижают шансы злоумышленника попасть в систему. Например, возможна следующая реализация использования алгоритма аутентификации:

1) Каждый пользователь владеет уникальным ключом шифрования, который также знает и система;

2) При попытке входа в систему сервер генерирует случайное число, которое после генерации отправляет пользователю;

3) Используя свой уникальный ключ шифрования, пользователь шифрует полученное число и отправляет серверу уже зашифрованное число;

4) Сервер расшифровывает полученное число (или зашифровывает исходное), используя ключ шифрования пользователя, хранящейся в системе;

5) Если результаты совпадают, то пользователь получает доступ к системе, в противном же случае он получит отказ на получение доступа.

Генераторы случайных чисел, хоть и являются бесключевыми алгоритмами, тем не менее используют ключи шифрования, просто они создают их сами. Такие ключи являются абсолютно случайными, что заметно уменьшает возможность расшифровать данные.

Алгоритмы симметричного шифрования являются базовыми, так как в них шифрование и дешифрование производится по одному ключу (или один ключ можно легко получить из другого). Эти алгоритмы делятся на использующие блочное шифрование и использующие потоковое шифрование. При блочном шифровании весь массив данных делится на блоки определенной фиксированной длины (чаще всего используются блоки по 64 или 128 бит), которая равна длине ключа шифрования. Соответственно, каждый полученный блок шифруется отдельно ключом, причем этот ключ может меняться для разных блоков, например, в зависимости от результата шифрования предыдущего блока. В свою очередь, при потоковом шифровании шифруется отдельно каждый бит данных. Можно сказать, что потокового шифрования как такового не существует — оно всего лишь является частным случаем блочного шифрования, когда длина блока равна одному биту. Стоит отметить, что алгоритмы симметричного шифрования представляют собой наиболее обширную категорию алгоритмов шифрования.

Генераторы псевдослучайных чисел используются тогда, когда нет возможности разработать качественный генератор случайных чисел. Псевдослучайные числа создаются на основе некоторого алгоритма симметричного шифрования.

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа шифрования: открытый для зашифровывания информация и секретный для ее дешифрования, причем открытый ключ достаточно просто вычисляется из секретного, а вычислить секретный ключ из открытого практически невозможно (для этого потребуется длительное время и огромные ресурсы). Информацию, зашифрованную открытым ключом, можно расшифровать исключительно секретным ключом. Например, возможна следующая реализация алгоритма асимметричного шифрования при общении двух пользователей:

1) Один пользователь имеет открытый ключ шифрования, а другой — секретный;

2) Первый пользователь шифрует сообщение, используя открытый ключ, и передает его второму;

3) Второй пользователь дешифрует полученное сообщение, используя секретный ключ.

Последними на очереди являются алгоритмы электронной подписи, которые «используют секретный ключ для вычисления электронной цифровой подписи данных, а вычисляемый из него открытый — для ее проверки» [1].

Таким образом, существует огромное число хороших и качественных алгоритмов шифрования, однако даже их использование, к сожалению, никак не исключает возможности несанкционированного доступа к данных, однако они серьезно осложнят жизнь злоумышленнику и, возможно, даже вынудят его отказаться от этой затеи. Именно в этом, во многом, на сегодня и состоит задачу защиты информации.

Литература:

  1. Панасенко, С. П. Алгоритмы шифрования. Специальный справочник. / С.П Панасенко. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 576 с.: ил.

Основные термины (генерируются автоматически): алгоритм, секретный ключ, блочное шифрование, ключ, открытый ключ, пользователь, потоковое шифрование, симметричное шифрование, шифрование данных, асимметричное шифрование.

Современная криптография. Алгоритмы шифрования | Блог компании ArtisMedia

Современная криптография является основой компьютерной безопасности. Она базируется на различных математических концепциях, таких как теория чисел, теория сложности вычислений, теория вероятности.

Сегодня криптографические методы защиты используются не только для шифрования транзакций и контроля производства криптовалют, но также обеспечивают безопасную работу банковских систем, пластиковых карт, банкоматов, электронной коммерции, беспроводных устройств.

Основные понятия криптографии

Основным компонентом криптографии является шифрование. Сообщения шифруются и расшифровываются с помощью сложных алгоритмов, созданных комбинацией информатики и математики.

Шифрование использует алгоритм и ключ для преобразования входных данных в зашифрованные выходные данные. Этот метод защиты позволяет просматривать сообщения исключительно отправителю и получателю, поскольку зашифрованную информацию может прочесть только тот, кто имеет секретный ключ для преобразования сообщения в простой текст.

Симметричное шифрование

Является самым простым алгоритмом. Криптографы часто называют его секретным ключом криптографии (SKC) или общим, поскольку шифрование и расшифровка информации происходит с использованием одного и того же ключа. Симметричное шифрование подразумевает, что секретный цифровой ключ должен быть известен как получателю, так и отправителю.

Асимметричное шифрование

Этот алгоритм широко используется во Всемирной сети. Его также называют открытым ключом криптографии (PKC). Алгоритм PKC использует два ключа: открытый и закрытый.

  • Открытый может быть известен многим. Расшифровать данные с его помощью невозможно. Например, адрес электронной почты является открытым ключом.
  • Закрытый является секретным, используется для расшифровки сообщения, никогда не раскрывается другой стороне. Например, пароль учетной записи электронной почты является ключом к открытию электронных писем.
  • Не имеет значения, какой ключ применяется в первую очередь, но для работы необходимы оба.
  • Данные могут быть зашифрованы при помощи открытого или закрытого ключа.

Хэш-функции, хэширование

Хэш-функции являются алгоритмами, которые в некотором смысле не используют ключ. Их также называют дайджестами сообщений или односторонним шифрованием.

При помощи алгоритмов хеширования возможно преобразование больших объемов информации в строку двоичных чисел (битов) определенной длины (хеш), которую трудно имитировать. Таким образом хэш-функции обеспечивают измерение целостности пересылаемых файлов. Два разных сообщения, содержащие различную информацию, не могут иметь одинаковый хэш.

Хэш может использоваться в качестве цифровой подписи или для шифрования и хранения паролей. Метод хэширования является ключевым моментом технологии блокчейн. Он в основном касается защиты целостности данных, проходящих через blockchain-сети.

Блочный шифр

Является разновидностью симметричного шифрования. Блочное шифрование подразумевает, что каждый блок данных шифруется или расшифровывается отдельно, причем каждый бит в выходном блоке зависит от каждого бита в соответствующем входном блоке, но не от других битов. Размер блока определяется алгоритмом. В большинстве случаев блоки обычно имеют 64-или 128-разрядный формат. Это означает, что их размер предопределен и остается всегда неизменным.

Потоковый шифр

Использует симметричное шифрование. В отличие от блока, где все шифрование происходит одновременно, потоковое выполняется по одному биту за раз. Преобразование символов открытого сообщения в символы шифрованного происходит в зависимости от их расположения в потоке открытого текста и используемого ключа.

Поточное шифрование работает на очень высокой скорости, а также имеет более низкую аппаратную сложность. Важным аспектом при использовании потоковых шифров является то, что вектор инициализации никогда не должен быть одинаковым при отправке данных по сети.

Цифровая подпись (ЦП)

Цифровые подписи чаще всего используют ассиметричную криптографию с открытым ключом. Имеют цифровой идентификатор на основе сертификата, выданного аккредитованным центром сертификации (ЦС). Являются частью механизма проверки безопасности, подлинности цифровых сообщений.

Электронный документ, содержащий ЦП, подтверждает аутентификацию заявленного отправителя, неотрекаемость сообщения, отвечает за целостность передаваемых данных.

Электронные подписи обычно используются для проведения финансовых операций, распространения программного обеспечения, формирования налоговых и бюджетных отчетов, а также для обнаружения поддельных документов или фальсификаций.

Преимущества криптографии

  • Конфиденциальность. Использование криптографии защищает конфиденциальную информацию от несанкционированного доступа.
  • Неотрекаемость, аутентификация. Сообщения, зашифрованные частным ключом или подписанные цифровой подписью, подтверждают личность заявленного отправителя.
  • Контроль и управление доступом. Криптография, используя различные алгоритмы шифрования, обеспечивает ограниченный контроль доступа к хранящейся или передаваемой информации. Благодаря этому, расшифровывать сообщения могут только держатели секретных ключей.
  • Проверка подлинности. Криптографические методы, такие как коды аутентификации сообщений и цифровые подписи, могут защитить информацию от подмены и подделки.
  • Целостность данных. Криптографические хэши используются для сохранения целостности сообщений. С помощью дайджестов можно определить, была ли изменена информация во время ее передачи по сети.

Объяснение шифрования AES и RSA

Вот как работает шифрование с использованием Boxcryptor

Мы шифруем файлы и тем самым обеспечиваем повышенную защиту от шпионажа и кражи данных. Для шифрования мы используем комбинацию шифрования AES-256 и шифрования RSA. Здесь мы объясняем два алгоритма.

Шифрование AES-256

Advanced Encryption Standard (AES) — один из наиболее часто используемых и наиболее безопасных алгоритмов шифрования, доступных сегодня. Это общедоступно, и это шифр, который NSA использует для обеспечения безопасности документов с классификацией «Совершенно секретно». История его успеха началась в 1997 году, когда NIST (Национальный институт стандартов и технологий) официально начал искать замену стареющему стандарту DES. Алгоритм под названием «Rijndael», разработанный бельгийскими криптографами Daemen и Rijmen, отличался повышенной безопасностью, а также производительностью и гибкостью.

Он вышел на первое место среди нескольких конкурентов и был официально анонсирован в 2001 году новым стандартом шифрования AES. Алгоритм основан на нескольких подстановках, перестановках и линейных преобразованиях, каждый из которых выполняется на блоках данных по 16 байтов, отсюда термин blockcipher. Эти операции повторяются несколько раз, называемые «раундами». Во время каждого раунда уникальный ключ раунда рассчитывается из ключа шифрования и включается в вычисления. Основываясь на блочной структуре AES, изменение отдельного бита либо в ключе, либо в блоке открытого текста приводит к совершенно другому блоку зашифрованного текста — явное преимущество перед традиционными потоковыми шифрами. Наконец, разница между AES-128, AES-192 и AES-256 — это длина ключа: 128, 192 или 256 бит — все радикальные улучшения по сравнению с 56-битным ключом DES. В качестве иллюстрации: взлом 128-разрядного ключа AES с помощью современного суперкомпьютера займет больше времени, чем предполагаемый возраст вселенной. А Boxcryptor даже использует 256-битные ключи! На сегодняшний день не существует никакой реальной атаки на AES. Поэтому AES остается предпочтительным стандартом шифрования для правительств, банков и систем высокой безопасности по всему миру.


Шифрование RSA

RSA — одна из самых успешных, асимметричных систем шифрования на сегодня. Первоначально обнаруженный в 1973 британским разведывательным агентством GCHQ, он получил классификацию «совершенно секретно». Мы должны поблагодарить криптологов Rivest, Shamir и Adleman за его гражданское повторное открытие в 1977 году. Они наткнулись на него во время попытки решить еще одну криптографическую проблему.

В отличие от традиционных симметричных систем шифрования, RSA работает с двумя различными ключами: публичным и частным. Оба они дополняют друг друга, что означает, что сообщение, зашифрованное одним из них, может быть дешифровано только его дополняющей стороной. Поскольку частный ключ не может быть вычислен из открытого ключа, последний, как правило, доступен для общественности.

Эти свойства позволяют использовать асимметричные криптосистемы в широком спектре функций, таких как цифровые подписи. В процессе подписания документа к файлу прикрепляется отпечаток пальца, зашифрованный с помощью RSA, который позволяет получателю проверять как отправителя, так и целостность документа. Безопасность RSA основана главным образом на математической проблеме факторизации целого числа. Сообщение, которое должно быть зашифровано, рассматривается как одно большое число. При шифровании сообщения оно увеличивается до степени ключа и делится с остатком на фиксированное произведение двух простых чисел. Повторяя процесс с другим ключом, открытый текст можно получить снова. Лучший известный в настоящее время способ взломать шифрование требует факторизации продукта, используемого при делении. В настоящее время невозможно вычислить эти коэффициенты для чисел, превышающих 768 бит. Вот почему современные криптосистемы используют минимальную длину ключа 3072 бита.

Как Boxcryptor Шифрует и Расшифровывает файлы

Boxcryptor реализует комбинированный процесс шифрования, основанный на асимметричном RSA и симметричном шифровании AES. Каждый файл имеет свой собственный уникальный случайный файловый ключ, который создается при создании файла.

Современные алгоритмы шифрования

Алгоритмы шифрования используются для изменения конфиденциальной информации до такого вида, чтобы она не была понятна для прочтения посторонними лицами.

Первые шифры использовались еще во времена Древнего Рима, Древнего Египта и Древней Греции. Одним из известных шифров является шифр Цезаря. Данный алгоритм работал следующим образом: каждая буква имеет свой порядковый номер в алфавите, который сдвигался на $3$ значения влево. Сегодня подобный алгоритм не обеспечивает ту защиту, которую давал во времена его использования.

Сегодня разработано большое количество алгоритмов шифрования, в том числе стандартных, которые обеспечивают надежную защиту конфиденциальной информации.

Разделяют алгоритмы шифрования на симметричные (к ним относятся AES, CAST, ГОСТ, DES, Blowfish) и асимметричные (RSA, El-Gamal).

Симметричные алгоритмы

Замечание 1

Симметричными алгоритмами шифрования используется один и тот же ключ для шифрования и дешифрования информации.

При передаче зашифрованной информации необходимо передавать и ключ для дешифрования. Слабым местом такого способа является канал передачи данных. В случае его незащищенности или возможности прослушивания ключ для дешифрования может стать доступным злоумышленнику.

Асимметричные алгоритмы

Замечание 2

Асимметричными алгоритмами используется два ключа – один для шифрования, другой – для дешифрования.

Каждый пользователь должен обладать парой ключей – открытым и секретным ключом.

Ключ шифрования

Определение 1

Ключ шифрования представляет собой случайную или специальным образом созданную последовательность бит, которая является переменным параметром алгоритма шифрования.

Готовые работы на аналогичную тему

При шифровании одних и тех же данных одним алгоритмом, но с использованием разных ключей, результаты получаются разные.

Программы для шифрования (WinRAR, Rohos и т.д.) создают ключ из пароля, задаваемого пользователем.

Ключ шифрования может быть разной длины, измеряемой в битах. При увеличении длины ключа повышается теоретическая стойкость шифра. Практически это не всегда так.

Стойкость алгоритма шифрования

Замечание 3

Алгоритм шифрования считается стойким до тех пор, пока не доказано обратное.

Например, если алгоритм шифрования опубликован, время его существования более $5$ лет и не найдены серьезные уязвимости данного алгоритма, считается, что его стойкость соответствует задачам защиты секретной информации.

Алгоритмы шифрования

Алгоритм AES (Rijndael) на данный момент является федеральным стандартом шифрования США. В качестве стандарта утвержден Министерством торговли в $2001$ г. Стандартом считается вариант шифра с размером блока $128$ бит. Разработан в $1997$ г. в Бельгии. Возможными размерами ключа являются ключи $128, 192$ и $256$ бит.

Алгоритм ГОСТ 28147-8 является стандартом Российской Федерации на шифрование и имитозащиту данных. Официальным стандартом стал в $1989$ г. Разработан в $1970$-х гг. в Главном Управлении КГБ СССР. Использует ключ размером $256$ бит.

Алгоритм Blowfish использует сложную схему создания ключей, что существенно затрудняет атаку на алгоритм методом перебора. Непригоден для использования в системах частого изменения ключа и при шифровании небольших по объему данных. Алгоритм лучше всего использовать для систем, в которых существует необходимость шифрования больших массивов данных. Разработан в $1993$ г. Используется размер ключа от $32$ до $448$ бит.

Алгоритм DES являлся Федеральным стандартом шифрования США в $1977-2001$ годах. Федеральным стандартом принят в $1977$ г. после введения в действие нового стандарта в $2001$ г. утратил статус стандарта. Разработан в $1972–1975$ гг. исследовательской лабораторией корпорации IBM. Использует ключ размером $56$ бит.

Алгоритм CAST является некоторым образом аналогом алгоритма DES. Использует ключи размером $128$ и $256$ бит.

8 самых надежных алгоритмов шифрования данных в криптографии

Что такое шифрование данных?

Безопасная передача данных — первостепенная задача для пользователей ПК и владельцев бизнеса.

Его значение можно почувствовать, когда нарушения безопасности обходятся предприятиям в миллионы долларов, когда не обращают внимания на безопасную передачу данных.

Несмотря на то, что в вашем личном или бизнес-аккаунте не много средств, стоит обратить внимание на то, что у вас есть немного.

Эксперты

Technology представили множество форм защиты передачи данных, но шифрование данных — это самый распространенный и простой метод, который должен знать и уметь использовать каждый пользователь ПК.

При шифровании данные «шифруются» так, что посторонний человек не может их прочитать.

Шифрование данных включает в себя перевод данных в такой формат, что только предполагаемые лица, у которых есть ключ дешифрования, также называемый секретным ключом, смогут его прочитать.

До шифрования данные называются открытым текстом, а после шифрования данные называются зашифрованным текстом.

Шифрование данных преднамеренно выполняется для защиты конфиденциальной информации во время хранения или при передаче от одной компьютерной системы к другой.

Сегодня были разработаны новые алгоритмы шифрования, чтобы заменить устаревший DES — стандарт шифрования данных, в котором первый играет очень важную роль в защите информации и вычислительных систем.

Современные инструменты шифрования обладают такими свойствами конфиденциальности, как целостность данных, аутентификация данных, а также функции предотвращения отмены.

Посредством аутентификации отправитель данных идентифицируется и проверяется; функция целостности доказывает, что содержимое информации не искажается, в то время как свойство неотменения гарантирует, что лицо, отправляющее информацию, не может отказаться от ее передачи.

Самые ранние формы шифрования данных были примитивными; некоторые предполагали изменение букв в предложении. Это сделало все предложение абсолютно нечитаемым и потребовало много времени, чтобы понять, что означают выпавшие символы.

Со временем люди открыли, как взламывать коды, и метод шифрования требовал большей сложности, чтобы гарантировать конфиденциальность сообщения.

Сегодня алгоритмы шифрования данных находят широкое применение в передачах по протоколу передачи файлов (FTP) и компьютерных системах для обеспечения защищенных передач.

Когда алгоритмы используются для передачи, информация изначально преобразуется в нечитаемый зашифрованный текст и отправляется в этом формате, после чего получатель использует секретный ключ или пароль для декодирования зашифрованного текста в его исходный формат.

В случае, если злоумышленник получит доступ к файлу до того, как достигнет конечного компьютера, он не сможет прочитать его, поскольку он зашифрован.

Самые надежные алгоритмы шифрования данных

Доступно несколько алгоритмов шифрования данных:

  • ТройнойDES
  • Алгоритм шифрования Twofish
  • Алгоритм шифрования Blowfish
  • Расширенный стандарт шифрования (AES)
  • Алгоритм шифрования IDEA
  • Алгоритм шифрования MD5
  • Алгоритм шифрования HMAC
  • RSA безопасность

Стандарт тройного шифрования данных (TripleDES)

Эта форма алгоритма шифрования данных применяет алгоритмы блочного шифрования трижды ко всем блокам данных по отдельности.

Размер ключа увеличен для обеспечения дополнительной защиты за счет увеличения возможностей шифрования.

Каждый отдельный блок состоит из 64-битных данных. В этом алгоритме шифрования используются три ключа, каждый из которых состоит из 56 бит.

В соответствии с этим стандартом предусмотрено всего три ключевых перестановки:

  • Вариант №1: три клавиши независимы
  • Вариант 2: клавиши 1 и 2 независимы
  • Вариант №3: три клавиши похожи

Наиболее важно то, что мы вызываем тройной DES №3, длина ключа которого состоит из (3 * 56 бит = 168 бит), тогда как безопасность ключа состоит из (2 * 56 бит = 112 бит).

Значительно большая длина ключа этого типа алгоритмов шифрования превосходит другие методы шифрования.

Тем не менее, после разработки усовершенствованного стандарта шифрования (AES) TripleDES стал устаревшим.

Алгоритм шифрования Blowfish

Разработанный в 1993 году алгоритм шифрования Blowfish является альтернативой стандарту шифрования данных (DES).

До своего создания шифрование выполнялось патентами и интеллектуальной собственностью фирм.

Разработчик опубликовал протокол, чтобы сделать его доступным для всех заинтересованных пользователей.

По сравнению с DES, он значительно быстрее и обеспечивает лучшую безопасность шифрования.

Это асимметричный тип протокола шифрования: использует один ключ как для шифрования, так и для дешифрования.

Как и Twofish, это блочный шифр с размером блока 64 бита и размером ключа от 32 до 448 бит.

Он имеет 18 подключей, шестнадцать раундов и четыре S-блока.

Его защитная способность проверена и доказана.

Учитывая, что стандарт blowfish рассматривается как шифр Фейстеля, для шифрования и дешифрования данных используется единая структура при условии, что учитывается обратное направление ключей раунда.

Это значительно быстрая операция, поскольку она включает в себя относительно небольшое количество раундов, а также ясность функций.

Тем не менее, его планирование ключей отнимает много времени, хотя оно имеет преимущество, когда дело доходит до защиты от угроз грубой силы.

Кроме того, его длина (размер) 64-битного блока довольно мала, что делает его уязвимым для атак по случаю дня рождения по сравнению с AES, размер блока которого составляет 128 бит и выше.

Алгоритм шифрования Twofish

Эта форма алгоритма шифрования представляет собой блочный шифр с симметричным ключом, который характеризуется размером блока 128 бит, а размер ключей может достигать 256 бит.

Этот протокол использует один ключ для шифрования и дешифрования.

Это быстрый и гибкий стандарт для восьми- и тридцати двухразрядных процессоров, а также для небольших смарт-карт.

Протокол образцово работает на аппаратном уровне и имеет множество функциональных коммутаций между скоростью шифрования и временем настройки, что делает его отличным от других протоколов.

Стандарт разделяет некоторые функции со своим предшественником, алгоритмом шифрования blowfish и AES.

Когда-то этот алгоритм шифрования был настоящим конкурентом за лучший стандарт шифрования, но нынешний AES победил его.

Этот алгоритм обладает несколькими особенностями, которые отличают его от других стандартов.

Во-первых, этот криптографический протокол применяет блоки подстановки, S-блоки, которые предварительно вычисляются и зависят от ключа.

Это означает, что, несмотря на наличие S-блока, он полагается на ключ шифрования для дешифрования зашифрованных данных.

Значение S-блока состоит в том, чтобы скрыть ключевую связь с зашифрованным текстом.

Во-вторых, стандарт шифрования Twofish признан в качестве существенно безопасной альтернативы.

Протоколы шифрования, ключи которых имеют длину 128 бит и выше, считаются безопасными для атак: Twofish имеет размер блока 128 бит.

Протокол

Twofish имеет несколько опций.

Для быстрого шифрования время установки ключа может быть увеличено; это делается, когда объем данных (открытого текста), подлежащих шифрованию, относительно велик.

Шифрование можно сделать медленнее, установив более короткое время установки ключа, когда должны быть зашифрованы короткие блоки с постоянно чередующимися ключами.

Для некоторых пользователей ПК Twofish считается лучшим протоколом AES из-за своеобразного сочетания дизайна, устойчивости и скорости.

Расширенный стандарт шифрования (AES)

AES — самый популярный и широко используемый сегодня стандарт симметричного шифрования.

Из-за небольшого размера ключа DES и низкой вычислительной мощности потребовалась замена, которая привела к разработке AES.

Было доказано, что по сравнению с TripleDES он более чем в шесть раз быстрее.

Что касается кибербезопасности, то аббревиатура AES, в частности, продолжает появляться на экранах всех компьютеров, поскольку это самый распространенный в мире стандарт шифрования.

Это наблюдается при использовании приложений обмена сообщениями, таких как Signal и Whatsapp, компьютерных платформ, таких как VeraCrypt, и других широко используемых технологий.

Стандарт AES состоит из 3 блочных шифров, где каждый блочный шифр использует криптографические ключи для выполнения шифрования и дешифрования данных в 128-битном блоке.

Для шифрования и дешифрования используется один ключ, поэтому и отправитель, и получатель имеют один и тот же ключ.

Размеры ключей считаются достаточными для защиты секретных данных до удовлетворительного секретного уровня.

Алгоритм шифрования IDEA

Международный алгоритм шифрования данных, сокращенно IDEA, представляет собой протокол шифрования данных с симметричным блочным шифрованием.

Размер ключа блочного шифра составляет 128 бит, и он считается в значительной степени безопасным и одним из лучших общедоступных стандартов.

За многие годы существования этого протокола на рынке не было опубликовано ни одной атаки, несмотря на многочисленные испытания по их выявлению.

Стандарт был запатентован в США и Европе. Он используется в некоммерческих целях, в то время как коммерческая аутентификация доступна в Ascom-Tech.

Как правило, блочный шифр выполняется циклическими блоками. Он применяет пятьдесят два подключа, каждый из которых имеет длину 16 бит.

Два подключа применяются для одного раунда, четыре подключа применяются до и после каждого раунда.

Обычно и простой текст, и зашифрованный текст имеют равные размеры 16 байт.

Алгоритм шифрования MD5

Этот протокол был специально разработан для обеспечения безопасности данных, поскольку он может принимать входные данные произвольного размера для генерации 128-битных выходных значений хеш-значения.

В соответствии с этим протоколом метод шифрования включает 5 этапов, каждый из которых имеет заранее определенную задачу.

Пять шагов включают:

  • добавить заполнение (добавление дополнительных битов к входу) биты
  • добавить длину
  • инициализация буфера MD
  • обработка сообщений
  • выход

Одним из заметных преимуществ MD5 является то, что протокол позволяет генерировать дайджест сообщения с использованием исходного сообщения.

Тем не менее, протокол относительно медленный.

Алгоритм шифрования HMAC

HMAC обозначает код аутентификации хэш-сообщения и применяется для проверки целостности и подлинности сообщения.

Протокол применяет 2 прохода хеш-вычисления и криптографический ключ.

Этот стандарт похож на большинство цифровых подписей, только симметричные ключи используются в HMAC, тогда как асимметричные типы ключей используются в цифровых подписях.

Служба безопасности RSA

Этот стандарт предлагает защиту от кибератак путем обнаружения угроз и реагирования на них, предотвращения онлайн-мошенничества, идентификации руководства и т. Д.

Его шифрование данных основано на применении как открытого, так и закрытого ключей.

Алгоритм

RSA генерирует два ключа одновременно.

Когда компьютер работает на защищенном веб-сайте, протокол генерирует открытый ключ, который является общедоступным для шифрования данных.

С другой стороны, зашифрованный текст расшифровывается с помощью закрытого ключа. Идентификация отправителя осуществляется с помощью открытого ключа.

В заключение, независимо от того, защищаете ли вы вашу коммуникационную информацию или резюме на вашем ПК, вы должны использовать какую-либо форму шифрования в качестве средства защиты. Таким образом, ваши данные будут защищены, и у вас будет удобство доступа к ним.

Acodez — известная в Индии компания, занимающаяся разработкой и веб-дизайном веб-сайтов.Мы предлагаем нашим клиентам все виды услуг веб-дизайна и веб-разработки с использованием новейших технологий. Мы также являемся ведущей компанией цифрового маркетинга, предоставляющей услуги SEO, SMM, SEM, входящего маркетинга и т. Д. По доступным ценам. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Ищем хорошую команду

для вашего следующего проекта?

Свяжитесь с нами, и мы дадим вам предварительную бесплатную консультацию
по веб-стратегии и мобильной стратегии, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям.

5 распространенных алгоритмов шифрования и нерушимые методы будущего

Безопасность в наши дни является приоритетом для любого ИТ-специалиста. Это должно быть так, учитывая, что Gartner прогнозирует, что мировые расходы на безопасность и управление рисками превысят 150 миллиардов долларов в 2021 году. Хотя существует множество технологий, которые вы можете купить для защиты своих данных, шифрование является одним из аспектов технологии безопасности, который должен понимать каждый пользователь компьютера.

Как работает шифрование

Шифрование — это способ сделать данные — сообщения или файлы нечитаемыми, гарантируя, что только уполномоченное лицо может получить доступ к этим данным.Шифрование использует сложные алгоритмы для шифрования данных и дешифрования тех же данных с помощью ключа, предоставленного отправителем сообщения. Шифрование гарантирует, что информация останется частной и конфиденциальной, независимо от того, хранится она или пересылается. Любой несанкционированный доступ к данным приведет только к хаотическому массиву байтов.

Вот некоторые важные термины шифрования, которые вы должны знать:

Алгоритмы, также известные как шифры, представляют собой правила или инструкции для процесса шифрования. Длина ключа, функциональность и особенности используемой системы шифрования определяют эффективность шифрования.

Расшифровка — это процесс преобразования нечитаемого зашифрованного текста в читаемую информацию.

Ключ шифрования — это рандомизированная строка битов, используемая для шифрования и дешифрования данных. Каждый ключ уникален, а более длинные ключи сложнее сломать. Типичная длина ключа составляет 128 и 256 бит для закрытых ключей и 2048 бит для открытых ключей.

Существует два типа систем криптографических ключей: симметричные и асимметричные.

Системы симметричных ключей

В системе с симметричным ключом у всех, кто обращается к данным, один и тот же ключ.Ключи, которые шифруют и дешифруют сообщения, также должны оставаться секретными для обеспечения конфиденциальности. Хотя это возможно, безопасное распространение ключей для обеспечения надлежащего контроля делает симметричное шифрование непрактичным для широкого коммерческого использования.

Системы асимметричных ключей

Система с асимметричным ключом, также известная как система открытого / закрытого ключей, использует два ключа. Один ключ остается секретным — закрытый ключ, — в то время как другой ключ становится широко доступным для всех, кто в нем нуждается.Этот ключ называется открытым ключом. Закрытый и открытый ключи математически связаны друг с другом, поэтому соответствующий закрытый ключ может расшифровать только ту информацию, которая зашифрована с помощью открытого ключа.

Шифрование в действии

Вот пример того, как шифрование работает с дружественным к электронной почте программным обеспечением Pretty Good Privacy (PGP) или GnuPG, также известным как GPG, для поклонников открытого исходного кода. Скажем, я хочу отправить вам личное сообщение. Я шифрую его с помощью одной из программ, перечисленных ниже.

Вот сообщение:

 wUwDPglyJu9LOnkBAf4vxSpQgQZltcz7LWwEquhdm5kSQIkQlZtfxtSTsmawq6gVH8SimlC3W6TDOhhL2FdgvdIC7sDv7G1Z7pCNzFLp0lgB9ACm8r5RZOBiN5ske9cBVjlVfgmQ9VpFzSwzLLODhCU7 / 2THg2iDrW3NGQZfz3SSWviwCe7GmNIvp5jEkGPCGcla4Fgdp / xuyewPk6NDlBewftLtHJVf = рАВ3 

После шифрования сообщение превращается в беспорядочную мешанину из случайных символов.Но, вооружившись ключом, который я вам пришлю, вы можете расшифровать его и найти исходное сообщение.

 Приходите за хот-догами и содовой! 

Независимо от того, находится ли он в пути, например, в электронном письме с хот-догами, или находится на вашем жестком диске, шифрование работает, чтобы отвлечься от вашего бизнеса, даже если они случайно получат доступ к вашей сети или системе.

Эта технология имеет множество форм, при этом размер ключа и сила, как правило, являются наиболее значительными различиями между разными разновидностями.

Общие алгоритмы шифрования

1. Тройной DES

Triple DES был разработан для замены исходного алгоритма стандарта шифрования данных (DES), который хакеры со временем научились с относительной легкостью преодолевать. В свое время Triple DES был рекомендованным стандартом и наиболее широко используемым симметричным алгоритмом в отрасли.

Triple DES использует три отдельных ключа по 56 бит каждый. Общая длина ключа составляет 168 бит, но эксперты утверждают, что 112-битная сила ключа более точна.Несмотря на постепенное прекращение использования, Triple DES по большей части был заменен на Advanced Encryption Standard (AES).

2. AES

Advanced Encryption Standard (AES) — это алгоритм, которому правительство США и многие организации доверяют как стандарт. Хотя он очень эффективен в 128-битной форме, AES также использует ключи 192 и 256 бит для надежных целей шифрования.

AES в основном считается невосприимчивым ко всем атакам, за исключением грубой силы, которая пытается расшифровать сообщения, используя все возможные комбинации в 128, 192 или 256-битном шифре.

3. RSA Security

RSA — это алгоритм шифрования с открытым ключом и стандарт для шифрования данных, отправляемых через Интернет. Это также один из методов, используемых в программах PGP и GPG. В отличие от Triple DES, RSA считается асимметричным алгоритмом из-за использования пары ключей. У вас есть открытый ключ для шифрования сообщения и закрытый ключ для его расшифровки. Результатом шифрования RSA является огромная партия бессвязной информации, взлом которой требует у злоумышленников много времени и вычислительной мощности.

4. Blowfish

Blowfish — еще один алгоритм, призванный заменить DES. Этот симметричный шифр разбивает сообщения на блоки по 64 бита и шифрует их по отдельности. Blowfish известен своей невероятной скоростью и общей эффективностью. Между тем, поставщики в полной мере воспользовались его бесплатной доступностью в открытом доступе. Вы найдете Blowfish в различных категориях программного обеспечения, начиная от платформ электронной коммерции для защиты платежей и заканчивая инструментами управления паролями, где он защищает пароли.Это один из наиболее гибких доступных методов шифрования.

5. Twofish

Эксперт по компьютерной безопасности Брюс Шнайер — вдохновитель Blowfish и его преемника Twofish. Ключи, используемые в этом алгоритме, могут иметь длину до 256 бит, а в качестве симметричного метода вам понадобится только один ключ. Twofish — один из самых быстрых в своем роде и идеально подходит для использования в аппаратных и программных средах. Как и Blowfish, Twofish доступен всем, кто хочет его использовать.

Будущее шифрования

Кибератаки постоянно развиваются, вынуждая специалистов по безопасности придумывать новые схемы и методы, чтобы сдерживать их.Следите за новостями. Между тем, независимо от того, защищает ли он вашу электронную почту или хранимые данные, вы должны быть уверены, что включили шифрование в свой набор инструментов безопасности.

Нужна помощь в защите ваших данных? Поговорите с экспертом StorageCraft, компании Arcserve, сегодня.

Типы, алгоритмы, методы и приемы

Шифрование данных — распространенный и эффективный метод безопасности — разумный выбор для защиты информации организации.Однако существует несколько различных методов шифрования, так что же выбрать?

В мире, где растет число киберпреступлений, приятно осознавать, что существует столько же методов защиты сетевой безопасности, сколько и способов попытаться проникнуть в нее. Настоящая проблема состоит в том, чтобы решить, какие методы должен использовать эксперт по интернет-безопасности, которые лучше всего подходят для конкретной ситуации в их организации.

В этой статье мы подробно рассмотрим следующие темы:

  • Что такое шифрование данных в сетевой безопасности?
  • Как работает шифрование данных?
  • Зачем нам нужно шифрование данных?
  • Три важных типа методов шифрования данных
  • Алгоритмы шифрования
  • Подробнее о кибербезопасности

Изучите типы атак на систему, используемые методы и многое другое с помощью сертифицированного курса этического взлома.Запишитесь сейчас!

Что такое шифрование данных в сетевой безопасности?

Известные эксперты по антивирусам и безопасности конечных точек в «Лаборатории Касперского» определяют шифрование как «… преобразование данных из читаемого формата в закодированный, который может быть прочитан или обработан только после того, как они были расшифрованы».

Магистерская программа экспертов по кибербезопасности

Овладейте навыками профессионального курса по кибербезопасности

Далее они говорят, что шифрование считается основным строительным блоком безопасности данных, широко используемым крупными организациями, малыми предприятиями и отдельными потребителями.Это наиболее простой и важный способ защиты информации, передаваемой с конечных точек на серверы.

Учитывая повышенный риск киберпреступности сегодня, каждый человек и группа, которые используют Интернет, должны быть, по крайней мере, знакомы с основными методами шифрования и использовать их.

Как работает шифрование данных?

Женщина хочет отправить своему парню личное сообщение, поэтому она шифрует его с помощью специального программного обеспечения, которое превращает данные в нечитаемую тарабарщину.Затем она отправляет сообщение, а ее парень, в свою очередь, переводит его с помощью правильной расшифровки.

Таким образом, все начинается так:

fUfDPzlyJu5LOnkBAf4vxSpQgQZltcz7LWwEtrughon5kSQIkQlZtfxtSTstut

q6gVX4SimlC3A6RDAhhL2FfhfoeimC7sDv9G1Z7pCNzFLp0lgAWWA9ACm8r44RZOBi

O5skw9cBZjZVfgmQ9VpFzSwzLLODhCU7 / 2THg2iDrW3NGQZfz3SSWviwCe7G

mNIvp5jEkGPCGcla4Fgdp / xuyewPk6NDlBewftLtHJVf

= RZx45

… в итоге выглядит так:

«Я случайно увидел историю вашего веб-браузера.Мы с тобой закончили.

К счастью, ключи выполняют всю фактическую работу по шифрованию / дешифрованию, оставляя обоим людям больше времени, чтобы созерцать тлеющие руины их отношений в полной конфиденциальности.

Далее, изучая эффективные методы шифрования, давайте выясним, зачем нам нужно шифрование.

Зачем нужно шифрование данных?

Если кто-то задается вопросом, почему организациям необходимо применять шифрование, имейте в виду следующие четыре причины:

  • Аутентификация: Шифрование с открытым ключом доказывает, что исходный сервер веб-сайта владеет закрытым ключом и, следовательно, ему законно назначен сертификат SSL.В мире, где существует так много мошеннических веб-сайтов, это важная функция.
  • Конфиденциальность: Шифрование гарантирует, что никто не может читать сообщения или получать доступ к данным, кроме законного получателя или владельца данных. Эта мера не позволяет киберпреступникам, хакерам, поставщикам интернет-услуг, спамерам и даже государственным учреждениям получать доступ и читать личные данные.
  • Соответствие нормативным требованиям: Во многих отраслях и государственных ведомствах действуют правила, согласно которым организации, работающие с личной информацией пользователей, должны хранить эти данные в зашифрованном виде.Выборка нормативных и нормативных стандартов, обеспечивающих соблюдение шифрования, включает HIPAA, PCI-DSS и GDPR.
  • Безопасность: Шифрование помогает защитить информацию от утечки данных, независимо от того, находятся ли данные в состоянии покоя или в пути. Например, даже если корпоративное устройство потеряно или украдено, хранящиеся на нем данные, скорее всего, будут в безопасности, если жесткий диск будет правильно зашифрован. Шифрование также помогает защитить данные от злонамеренных действий, таких как атаки типа «злоумышленник-посредник», и позволяет сторонам общаться, не опасаясь утечки данных.

Давайте теперь выясним важные типы методов шифрования данных.

Три важных типа методов шифрования данных

Доступно несколько подходов к шифрованию данных. Большинство профессионалов в области интернет-безопасности (IS) разделяют шифрование на три различных метода: симметричный, асимметричный и хеширование. Они, в свою очередь, делятся на разные типы. Мы рассмотрим каждый из них отдельно.

Что такое метод симметричного шифрования?

Этот метод, также называемый криптографией с секретным ключом или алгоритмом секретного ключа, требует, чтобы отправитель и получатель имели доступ к одному и тому же ключу.Итак, получатель должен иметь ключ до того, как сообщение будет расшифровано. Этот метод лучше всего подходит для закрытых систем, которые имеют меньший риск вторжения третьих лиц.

С другой стороны, симметричное шифрование быстрее асимметричного. Однако с другой стороны, обе стороны должны убедиться, что ключ надежно хранится и доступен только для программного обеспечения, которое должно его использовать.

Что такое метод асимметричного шифрования?

Этот метод, также называемый криптографией с открытым ключом, использует два ключа для процесса шифрования, открытый и закрытый ключ, которые связаны математически.Пользователь использует один ключ для шифрования, а другой — для дешифрования, хотя не имеет значения, какой из них вы выберете первым.

БЕСПЛАТНЫЙ курс: Введение в кибербезопасность

Изучите и освойте основы кибербезопасности

Как следует из названия, открытый ключ свободно доступен для всех, тогда как закрытый ключ остается только у предполагаемых получателей, которым он нужен для расшифровки сообщений. Обе клавиши представляют собой просто большие числа, которые не идентичны, но спарены друг с другом, и именно здесь появляется «асимметричная» часть.

Что такое хеширование?

Наконец, хеширование. Хеширование генерирует уникальную подпись фиксированной длины для набора данных или сообщения. Каждое конкретное сообщение имеет свой уникальный хэш, поэтому незначительные изменения информации легко отслеживаются. Данные, зашифрованные с помощью хеширования, нельзя расшифровать или вернуть в исходную форму. Вот почему хеширование используется только как метод проверки данных.

Многие эксперты по интернет-безопасности даже не рассматривают хеширование как реальный метод шифрования, но граница достаточно размыта, чтобы позволить классификации оставаться в силе.Суть в том, что это эффективный способ показать, что никто не подделал информацию.

Теперь, когда мы рассмотрели типы методов шифрования данных, давайте теперь изучим конкретные алгоритмы шифрования.

Специальные алгоритмы шифрования

Сегодня доступно множество различных алгоритмов шифрования. Вот пять наиболее распространенных.

  • AES. Advanced Encryption Standard (AES) — это надежный стандартный алгоритм, используемый правительством США, а также другими организациями.Хотя AES чрезвычайно эффективен в 128-битной форме, он также использует 192- и 256-битные ключи для очень требовательных целей шифрования. AES считается неуязвимым для всех атак, кроме грубой силы. Тем не менее, многие эксперты по интернет-безопасности считают, что AES в конечном итоге будет считаться стандартом для шифрования данных в частном секторе.
  • Тройной DES. Triple DES является преемником оригинального алгоритма Data Encryption Standard (DES), созданного в ответ на действия хакеров, которые выяснили, как взломать DES.Это симметричное шифрование, которое когда-то было наиболее широко используемым симметричным алгоритмом в отрасли, но постепенно от него отказываются. TripleDES применяет алгоритм DES трижды к каждому блоку данных и обычно используется для шифрования паролей UNIX и PIN-кодов банкоматов.
  • RSA. RSA — это асимметричный алгоритм шифрования с открытым ключом и стандарт для шифрования информации, передаваемой через Интернет. Шифрование RSA является надежным и надежным, поскольку оно создает массу тарабарщины, которая расстраивает потенциальных хакеров, заставляя их тратить много времени и энергии на взлом системы.
  • Blowfish. Blowfish — еще один алгоритм, который был разработан для замены DES. Этот симметричный инструмент разбивает сообщения на 64-битные блоки и шифрует их по отдельности. Blowfish заработал репутацию своей скорости, гибкости и непоколебимости. Это общественное достояние, что делает его бесплатным и делает его еще более привлекательным. Blowfish обычно используется на платформах электронной коммерции, для защиты платежей и в инструментах управления паролями.
  • Twofish. Twofish — преемник Blowfish.Это безлицензионное симметричное шифрование, которое расшифровывает 128-битные блоки данных. Кроме того, Twofish всегда шифрует данные за 16 раундов, независимо от размера ключа. Twofish идеально подходит как для программной, так и для аппаратной среды и считается одним из самых быстрых в своем классе. Многие современные программные решения для шифрования файлов и папок используют этот метод.
  • Ривест-Шамир-Адлеман (ЮАР). Rivest-Shamir-Adleman — это алгоритм асимметричного шифрования, который отрабатывает факторизацию произведения двух больших простых чисел.Только пользователь, знающий эти два числа, может успешно расшифровать сообщение. Цифровые подписи обычно используют RSA, но алгоритм замедляется при шифровании больших объемов данных.
Бесплатный курс: CISSP

Бесплатное введение в информационную безопасностьНачать обучение

Хотите узнать больше о кибербезопасности?

Можно многое узнать о кибербезопасности, и Simplilearn предлагает большой выбор ценных курсов, которые помогут вам войти в эту сложную область или улучшить свои знания путем повышения квалификации.Например, если вы хотите стать этичным хакером и использовать сетевые системы для тестирования карьеры, ознакомьтесь с нашим сертификационным курсом CEH.

Или ознакомьтесь с некоторыми учебными курсами по безопасности корпоративного уровня, такими как CISM, CSSP, CISA, CompTIA и COBIT 2019.

Если вы не можете выбрать один из вышеперечисленных курсов, почему бы не пройти несколько из них в одной удобной программе? Магистерская программа для экспертов по кибербезопасности обучает вас принципам CompTIA, CEH, CISM, CISSP и CSSP.

Хотите стать профессионалом в области сетевой безопасности?

Если вы готовы сделать эти первые шаги на пути к тому, чтобы стать профессионалом в области сетевой безопасности, то вам следует начать с сертификационного учебного курса Simplilearn по CISSP.Курс развивает ваш опыт в определении ИТ-архитектуры, а также в проектировании, создании и поддержании безопасной бизнес-среды с использованием всемирно утвержденных стандартов информационной безопасности. Курс охватывает лучшие отраслевые практики и готовит вас к сертификационному экзамену CISSP, проводимому (ISC) ².

Вы получаете более 60 часов углубленного обучения, 30 необходимых CPE, необходимых для сдачи сертификационного экзамена, пять тестовых заданий с симуляцией, призванных помочь вам подготовиться к экзамену, а также ваучер на экзамен.Независимо от того, выберете ли вы самостоятельное обучение, вариант смешанного обучения или решение для корпоративного обучения, вы получите преимущества обучения экспертов Simplilearn и будете готовы начать эту сложную и полезную карьеру в области сетевой безопасности!

Типы шифрования: 5 алгоритмов шифрования и как выбрать правильный

Мы разделим два основных типа шифрования — симметричное и асимметричное, прежде чем перейти к списку из 5 наиболее часто используемых алгоритмов шифрования, чтобы упростить их, как никогда раньше.

Шифрование, которое часто обвиняют в сокрытии террористической деятельности со стороны политических структур, является одной из тех тем кибербезопасности, которые всегда находятся в заголовках газет.Любой, кто хорошо разбирается в различных типах шифрования, может почувствовать несправедливость по отношению к этой замечательной технологии, которая лежит в основе безопасности и конфиденциальности в Интернете. Шифрование — это метод преобразования данных в не поддающийся расшифровке формат, так что только авторизованные стороны могут получить доступ к информации.

Криптографические ключи в сочетании с алгоритмами шифрования делают возможным процесс шифрования. И, в зависимости от способа применения этих ключей, в основном используются два типа методов шифрования: «симметричное шифрование» и «асимметричное шифрование».Оба этих метода используют разные математические алгоритмы (то есть те алгоритмы шифрования, которые мы упоминали несколько минут назад) для шифрования данных. Этот список распространенных алгоритмов шифрования включает RSA, ECC, 3DES, AES и т. Д.

В этой статье мы узнаем о симметричном и асимметричном шифровании и их основных алгоритмах шифрования, которые используются для шифрования данных.

Давайте разберемся.

Тип шифрования №1: Симметричное шифрование

Симметричный метод шифрования, как следует из названия, использует один криптографический ключ для шифрования и дешифрования данных.Использование одного ключа для обеих операций делает этот процесс простым и поэтому называется «симметричным». Вот визуальная разбивка того, как работает симметричное шифрование:

Давайте разберемся с процессом симметричного шифрования на простом примере:

В Нью-Йорке живут два очень близких друга по имени Боб и Алиса. По какой-то причине Алисе нужно переехать из города. Они могут общаться друг с другом только по почте. Но есть одна проблема: Боб и Алиса боятся, что кто-то сможет прочитать их письма.

Чтобы защитить свои письма от чужих глаз, они решают написать свое сообщение таким образом, что каждая буква сообщения заменяется буквой на семь позиций ниже по алфавиту. Таким образом, вместо «Apple» они писали «hwwsl» (A -> H, P -> W, L -> S, E -> L). Чтобы вернуть данные в исходную форму, им нужно было заменить букву на семь позиций вверх по алфавиту.

Конечно, это может показаться вам слишком простым — и это так.Это потому, что эту технику использовал много веков назад римский император и военный генерал Юлий Цезарь. Этот метод, известный как «шифр Цезаря», основан на технике подстановки алфавита.

Современные методы шифрования не так просты. Широко используемые алгоритмы шифрования настолько сложны, что даже объединенная вычислительная мощность многих суперкомпьютеров не может их взломать. Вот почему мы можем расслабиться и без проблем отправить информацию о нашей кредитной карте.

Что делает симметричное шифрование отличной техникой

Самая выдающаяся особенность симметричного шифрования — простота его процесса.Эта простота этого типа шифрования заключается в использовании одного ключа как для шифрования, так и для дешифрования. В результате алгоритмов симметричного шифрования:

  • значительно быстрее, чем их аналоги с асимметричным шифрованием (которые мы вскоре обсудим),
  • требуют меньше вычислительной мощности и
  • не снижают скорость интернета.

Это означает, что когда нужно зашифровать большой кусок данных, симметричное шифрование оказывается отличным вариантом.

3 распространенных типа алгоритмов симметричного шифрования

Как мы видели с шифром Цезаря, за каждым методом шифрования данных стоит особая логика. Методы шифрования, которые используются сегодня, основаны на очень сложных математических функциях, которые делают практически невозможным их взлом.

Вы можете осознавать или не осознавать, что существуют сотни алгоритмов с симметричным ключом! Некоторые из наиболее распространенных методов шифрования включают AES, RC4, DES, 3DES, RC5, RC6 и т. Д.Из этих алгоритмов наиболее известны алгоритмы DES и AES. Хотя мы не можем охватить все типы алгоритмов шифрования, давайте рассмотрим три наиболее распространенных.

1. Алгоритм симметричного шифрования DES

Представленный в 1976 году, DES (стандарт шифрования данных) является одним из старейших методов симметричного шифрования. Он был разработан IBM для защиты конфиденциальных несекретных данных электронного правительства и был официально принят в 1977 году для использования федеральными агентствами.DES использует 56-битный ключ шифрования и основан на структуре Фейстеля, разработанной криптографом по имени Хорст Фейстел. Алгоритм шифрования DES был среди тех, что были включены в версии 1.0 и 1.1 TLS (безопасность транспортного уровня).

DES преобразует 64-битные блоки данных открытого текста в зашифрованный текст, разделяя блок на два отдельных 32-битных блока и применяя процесс шифрования к каждому независимо. Это включает в себя 16 раундов различных процессов, таких как расширение, перестановка, подстановка или операция XOR с ключом раунда, которые данные будут проходить в зашифрованном виде.В конечном итоге на выходе создаются 64-битные блоки зашифрованного текста.

Сегодня DES больше не используется, так как его взломали многие исследователи безопасности. В 2005 году DES был официально признан устаревшим и был заменен алгоритмом шифрования AES, о котором мы сейчас поговорим. Самым большим недостатком DES была его малая длина ключа шифрования, что облегчало его перебор. TLS 1.2, наиболее широко используемый на сегодняшний день протокол TLS, не использует метод шифрования DES.

2.Алгоритм симметричного шифрования 3DES

3DES (также известный как TDEA, что означает алгоритм тройного шифрования данных), как следует из названия, представляет собой обновленную версию выпущенного алгоритма DES. 3DES был разработан для преодоления недостатков алгоритма DES и начал применяться с конца 1990-х годов. Для этого он трижды применяет алгоритм DES к каждому блоку данных. В результате этот процесс сделал 3DES намного труднее взломать, чем его предшественник DES. Он также стал широко используемым алгоритмом шифрования в платежных системах, стандартах и ​​технологиях в финансовой отрасли.Он также стал частью криптографических протоколов, таких как TLS, SSH, IPsec и OpenVPN.

Все алгоритмы шифрования в конечном итоге подчиняются силе времени, и 3DES не стал исключением. Уязвимость Sweet32, обнаруженная исследователями Картикеяном Бхаргаваном и Гаэтаном Леурентом, закрыла дыры в безопасности, существующие в алгоритме 3DES. Это открытие заставило индустрию безопасности рассмотреть вопрос об отказе от алгоритма, и Национальный институт стандартов и технологий (NIST) объявил об отказе в проекте руководства, опубликованном в 2019 году.

Согласно этому проекту, использование 3DES должно быть прекращено во всех новых приложениях после 2023 года. Также стоит отметить, что TLS 1.3, последний стандарт для протоколов SSL / TLS, также прекратил использование 3DES.

3. Алгоритм симметричного шифрования AES

AES, что означает «усовершенствованная система шифрования», является одним из наиболее часто используемых типов алгоритмов шифрования и был разработан как альтернатива алгоритму DES. Также известный как Rijndael, AES стал стандартом шифрования после утверждения NIST в 2001 году.В отличие от DES, AES — это семейство блочных шифров, состоящее из шифров с разной длиной ключа и размером блока.

AES работает с методами подстановки и перестановки. Сначала данные в виде открытого текста преобразуются в блоки, а затем применяется шифрование с использованием ключа шифрования. Процесс шифрования состоит из различных подпроцессов, таких как суббайты, сдвиг строк, смешивание столбцов и добавление ключей раунда. В зависимости от размера ключа выполняется 10, 12 или 14 таких раундов. Стоит отметить, что последний раунд не включает подпроцесс смешивания столбцов среди всех других подпроцессов, выполняемых для шифрования данных.

Преимущество использования алгоритма шифрования AES

Все это сводится к тому, чтобы сказать, что AES безопасен, быстр и гибок. AES — намного более быстрый алгоритм по сравнению с DES. Множество вариантов длины ключа — это самое большое преимущество, которое у вас есть, поскольку чем длиннее ключи, тем сложнее их взломать.

Сегодня AES является наиболее широко используемым алгоритмом шифрования — он используется во многих приложениях, в том числе:

  • Безопасность беспроводной сети,
  • Безопасность процессора и шифрование файлов,
  • протокол SSL / TLS (безопасность веб-сайтов),
  • безопасность Wi-Fi,
  • шифрование мобильных приложений,
  • VPN (виртуальная частная сеть) и т. Д.

Многие правительственные учреждения, включая Агентство национальной безопасности (АНБ), полагаются на алгоритм шифрования AES для защиты своей конфиденциальной информации.

Тип шифрования # 2: асимметричное шифрование

Асимметричное шифрование, в отличие от метода симметричного шифрования, включает несколько ключей для шифрования и дешифрования данных. Асимметричное шифрование включает в себя два разных ключа шифрования, которые математически связаны друг с другом. Один из этих ключей известен как «открытый ключ», а другой — как «закрытый ключ».»Следовательно, почему метод асимметричного шифрования также известен как« криптография с открытым ключом ».

Как мы видели в приведенном выше примере, симметричное шифрование отлично работает, когда Алиса и Боб хотят обмениваться информацией. Но что, если Боб хочет безопасно общаться с сотнями людей? Было бы практично, если бы он использовал разные математические ключи для каждого человека? Не совсем, потому что это было бы много ключей для жонглирования.

Чтобы решить эту проблему, Боб использует шифрование с открытым ключом, что означает, что он дает открытый ключ всем, кто отправляет ему информацию, и оставляет закрытый ключ себе.Он поручает им зашифровать информацию с помощью открытого ключа, чтобы данные можно было расшифровать только с помощью личного ключа, который у него есть. Это исключает риск компрометации ключа, поскольку данные можно расшифровать только с помощью закрытого ключа, которым владеет Боб.

Что делает асимметричное шифрование отличной техникой

Первое (и наиболее очевидное) преимущество этого типа шифрования — безопасность, которую он обеспечивает. В этом методе открытый ключ, который является общедоступным, используется для шифрования данных, а расшифровка данных выполняется с помощью закрытого ключа, который необходимо надежно хранить.Это гарантирует, что данные остаются защищенными от атак типа «злоумышленник посередине» (MiTM). Для веб-серверов / серверов электронной почты, которые ежеминутно подключаются к сотням тысяч клиентов, асимметричное шифрование является не чем иным, как благом, поскольку им нужно управлять и защищать только один ключ. Другой ключевой момент заключается в том, что криптография с открытым ключом позволяет создавать зашифрованное соединение без необходимости сначала встречаться в автономном режиме для обмена ключами.

Второй важной особенностью асимметричного шифрования является аутентификация.Как мы видели, данные, зашифрованные открытым ключом, можно расшифровать только с помощью связанного с ними закрытого ключа. Таким образом, он гарантирует, что данные будут видны и расшифрованы только той сущностью, которая должна их получить. Проще говоря, это подтверждает, что вы разговариваете с человеком или организацией, которой вы себя считаете.

Два основных типа алгоритмов асимметричного шифрования

1. Алгоритм асимметричного шифрования RSA

Изобретенный Роном Ривестом, Ади Шамиром и Леонардом Адлеманом (отсюда «RSA») в 1977 году, RSA на сегодняшний день является наиболее широко используемым алгоритмом асимметричного шифрования.Его сила заключается в методе «простой факторизации», на который он полагается. По сути, этот метод включает в себя два огромных случайных простых числа, и эти числа умножаются, чтобы получить еще одно гигантское число. Загадка состоит в том, чтобы определить исходные простые числа из этого гигантского умноженного числа.

Оказывается, эта головоломка практически невозможна — при использовании правильной длины ключа, генерируемого с достаточной энтропией — для современных суперкомпьютеров, не говоря уже о людях. В 2010 году группа исследователей провела исследование, и им потребовалось более 1500 лет вычислительного времени (распределенного по сотням компьютеров), чтобы взломать ключ RSA-768 бит, что намного ниже стандартного 2048-битного ключа RSA, который используется. сегодня.

Преимущество использования алгоритма шифрования RSA

Большим преимуществом RSA является его масштабируемость. Он поставляется с ключами различной длины, такими как 768-бит, 1024-бит, 2048-бит, 4096 бит и т. Д. Поэтому, даже если меньшая длина ключа успешно подобрана, вы можете использовать шифрование с большей длиной ключа. потому что сложность подбора ключа увеличивается с увеличением длины ключа.

RSA основан на простом математическом подходе, поэтому его реализация в инфраструктуре открытых ключей (PKI) становится простой.Эта адаптируемость с PKI и его безопасность сделали RSA наиболее широко используемым алгоритмом асимметричного шифрования, используемым сегодня. RSA широко используется во многих приложениях, включая сертификаты SSL / TLS, криптовалюту и шифрование электронной почты.

2. Алгоритм асимметричного шифрования ECC

В 1985 году два математика по имени Нил Коблитц и Виктор С. Миллер предложили использовать эллиптические кривые в криптографии. Спустя почти два десятилетия их идея воплотилась в реальность, когда в 2004-05 гг. Начал применяться алгоритм ECC (Elliptic Curve Cryptography).

В процессе шифрования ECC эллиптическая кривая представляет набор точек, которые удовлетворяют математическому уравнению (y 2 = x 3 + ax + b).

Как и RSA, ECC также работает по принципу необратимости. Проще говоря, легко вычислить его в одном направлении, но мучительно сложно повернуть его вспять и прийти к исходной точке. В ECC число, обозначающее точку на кривой, умножается на другое число и дает еще одну точку на кривой.Теперь, чтобы разгадать эту загадку, вы должны выяснить новую точку на кривой. Математика ECC построена таким образом, что практически невозможно найти новую точку, даже если вы знаете исходную точку.

Преимущество использования алгоритма шифрования ECC

По сравнению с RSA, ECC предлагает большую безопасность (против текущих методов взлома), поскольку он довольно сложен. Он обеспечивает такой же уровень защиты, что и RSA, но использует гораздо более короткие ключи.В результате ECC, применяемый с ключами большей длины, потребует значительно больше времени для взлома с использованием атак грубой силы.

Еще одно преимущество более коротких ключей в ECC — более высокая производительность. Более короткие ключи требуют меньшей сетевой нагрузки и вычислительной мощности, и это отлично подходит для устройств с ограниченными возможностями хранения и обработки. Когда ECC используется в сертификатах SSL / TLS, он значительно сокращает время, необходимое для выполнения квитирования SSL / TLS, и помогает вам быстрее загружать веб-сайт.Алгоритм шифрования ECC используется для приложений шифрования, для применения цифровых подписей, в псевдослучайных генераторах и т. Д.

Однако проблема с использованием ECC заключается в том, что во многих серверных программах и панелях управления еще не добавлена ​​поддержка сертификатов ECC SSL / TLS. Мы надеемся, что это изменится в будущем, но это означает, что RSA продолжит оставаться более широко используемым алгоритмом асимметричного шифрования.

Гибридное шифрование: симметричное + асимметричное шифрование

Во-первых, позвольте мне пояснить, что гибридное шифрование — это не «метод», как симметричное и асимметричное шифрование.Он извлекает лучшее из обоих этих методов и создает синергию для создания надежных систем шифрования.

Какими бы преимуществами ни были симметричное и асимметричное шифрование, у них обоих есть свои недостатки. Симметричный метод шифрования отлично подходит для быстрого шифрования больших данных. Тем не менее, он не обеспечивает проверку личности, что является неотъемлемой частью безопасности в Интернете. С другой стороны, асимметричное шифрование — благодаря паре открытого / закрытого ключей — обеспечивает доступ к данным предполагаемому получателю.Однако эта проверка сильно замедляет процесс шифрования при масштабной реализации.

Во многих приложениях, таких как безопасность веб-сайтов, требовалось высокоскоростное шифрование данных, а также требовалась проверка личности, чтобы гарантировать, что пользователи общаются с предполагаемым объектом. Так родилась идея гибридного шифрования.

Метод гибридного шифрования используется в таких приложениях, как сертификаты SSL / TLS. Шифрование SSL / TLS применяется во время серии обменов данными между серверами и клиентами (веб-браузерами) в процессе, который известен как «рукопожатие TLS».«В этом процессе идентичность обеих сторон проверяется с использованием закрытого и открытого ключей. После того, как обе стороны подтвердили свою личность, шифрование данных происходит посредством симметричного шифрования с использованием эфемерного (сеансового) ключа. Это обеспечивает быструю передачу тонны данных, которые мы отправляем и получаем в Интернете каждую минуту.

Типы методов шифрования: что мы раскрыли

Если вам интересно, какой тип шифрования лучше другого, тогда не будет явного победителя, поскольку и симметричное, и асимметричное шифрование раскрывают свои преимущества, и мы не можем выбрать только одно за счет другого. .

С точки зрения безопасности, асимметричное шифрование, несомненно, лучше, поскольку оно обеспечивает аутентификацию и предотвращение отказа от авторства. Однако производительность также является аспектом, который мы не можем позволить себе игнорировать, и поэтому всегда будет необходимо симметричное шифрование.

Вот краткое изложение того, что мы выяснили в отношении типов шифрования:

Симметричное шифрование Асимметричное шифрование
Для шифрования и дешифрования данных используется один ключ. Пара ключей используется для шифрования и дешифрования. Эти ключи известны как открытый ключ и закрытый ключ.
Поскольку он использует только один ключ, это более простой метод шифрования. Благодаря паре ключей это более сложный процесс.
Симметричное шифрование в основном используется для шифрования. Асимметричное шифрование обеспечивает шифрование, аутентификацию и защиту от авторства.
Он обеспечивает более высокую производительность и требует меньшей вычислительной мощности по сравнению с асимметричным шифрованием. Это медленнее, чем симметричное шифрование, и требует большей вычислительной мощности из-за своей сложности.
Для шифрования данных используются ключи меньшей длины (например, 128–256 бит). Обычно асимметричные методы шифрования включают более длинные ключи (например, 1024–4096 бит).
Идеально подходит для приложений, в которых необходимо зашифровать большой объем данных. Идеально подходит для приложений, в которых используется небольшой объем данных, обеспечивая аутентификацию.
Стандартные алгоритмы симметричного шифрования включают RC4, AES, DES, 3DES и QUAD. Стандартные алгоритмы асимметричного шифрования включают RSA, Diffie-Hellman, ECC, El Gamal и DSA.

Обзор криптографических алгоритмов — согласно NIST

Криптографическая защита системы от атак и злонамеренного проникновения зависит от двух измерений: (1) сила ключей и эффективность механизмов и протоколов, связанных с ключами; и (2) защита ключей посредством управления ключами (безопасное создание, хранение, распространение, использование и уничтожение ключей).

Сильные алгоритмы в сочетании с плохим управлением ключами с такой же вероятностью потерпят неудачу, как и плохие алгоритмы, встроенные в надежный контекст управления ключами.

В этой статье делается попытка пролить свет на криптографические алгоритмы (механизмы и протоколы, связанные с ключами), а также предоставить краткое изложение того, что следует учитывать при выборе криптографических алгоритмов для защиты системы. Наша структура основана на специальной публикации NIST 800-57, часть 1, редакция 4 — «Рекомендации по управлению ключами, часть 1».Первоначально написанная как руководство для применения в государственных учреждениях США для защиты конфиденциальной несекретной информации, работа NIST представляет собой ценный синтез передовых практик.

Сужение пула алгоритмов

Согласно NIST, криптографические алгоритмы, одобренные FIPS или рекомендованные NIST, должны использоваться, если требуются криптографические услуги. Эти алгоритмы прошли тщательный анализ безопасности и постоянно тестируются, чтобы гарантировать адекватную безопасность.В криптографических алгоритмах обычно используются криптографические ключи, и когда эти алгоритмы необходимо усилить, это часто можно сделать с помощью ключей большего размера.

Классы криптографических алгоритмов

Существует три основных класса криптографических алгоритмов, одобренных NIST, которые определяются количеством или типами криптографических ключей, используемых с каждым из них.

Хеш-функции

Криптографическая хеш-функция не использует ключи для своей основной операции. Эта функция создает небольшой дайджест или «хеш-значение» из часто больших объемов данных посредством одностороннего процесса.Хеш-функции обычно используются для создания строительных блоков, которые используются при управлении ключами и предоставляют такие услуги безопасности, как:

  • Предоставление услуг аутентификации источника и целостности путем генерации кодов аутентификации сообщений (MAC)
  • Сжатие сообщений для генерации и проверки цифровых подписей
  • Получение ключей в алгоритмах создания ключей
  • Генерация детерминированных случайных чисел

Алгоритмы с симметричным ключом

Также называемый алгоритмом секретного ключа, алгоритм симметричного ключа преобразует данные, чтобы сделать их чрезвычайно трудными для просмотра без наличия секретного ключа.

Ключ считается симметричным, поскольку он используется как для шифрования, так и для дешифрования. Эти ключи обычно известны одному или нескольким авторизованным объектам. Алгоритмы с симметричным ключом используются для:

  • Обеспечение конфиденциальности данных за счет использования одного и того же ключа для шифрования и дешифрования данных.
  • Предоставление кодов аутентификации сообщений (MAC) для служб аутентификации источника и целостности. Ключ используется для создания MAC, а затем для его проверки.
  • Установление ключей в процессе создания ключей
  • Генерация детерминированных случайных чисел

Алгоритмы с асимметричным ключом

Также называемые алгоритмами с открытым ключом, алгоритмы с асимметричным ключом используют парные ключи (открытый и закрытый ключ) при выполнении своей функции.Открытый ключ известен всем, но закрытый ключ контролируется исключительно владельцем этой пары ключей. Закрытый ключ нельзя вычислить математически с помощью открытого ключа, даже если они связаны криптографически. Асимметричные алгоритмы используются для:

  • Вычисление цифровых подписей
  • Создание материала для криптографического ключа
  • Управление идентификацией

Услуги безопасности, предоставляемые криптографическими алгоритмами

Конкретные услуги безопасности могут быть достигнуты с помощью различных криптографических алгоритмов.Часто один алгоритм может использоваться для нескольких служб.

Хеш-функции

Хеш-функция часто является компонентом многих криптографических алгоритмов и схем, в том числе алгоритмов цифровой подписи, кодов аутентификации сообщений с хеш-кодом (HMAC), функций / методов получения ключей и генераторов случайных чисел. Хеш-функция работает, принимая произвольный, но ограниченный по длине вход и генерируя выходной файл фиксированной длины. Этот вывод часто называют хеш-значением, хеш-значением, дайджестом сообщения или цифровым отпечатком.FIPS180 (стандарт безопасного хеширования) и FIPS202 (алгоритм безопасного хеширования-3) определяют утвержденные хеш-функции.

Алгоритмы симметричного ключа для шифрования и дешифрования

Encryption обеспечивает конфиденциальность данных путем преобразования «открытого текста» в «зашифрованный текст». Расшифровка преобразует зашифрованный текст обратно в открытый текст. AES и 3DES — это утвержденные алгоритмы с симметричным ключом, используемые для служб шифрования / дешифрования. Скорее всего, в ближайшее время 3DES будет выведена из эксплуатации.

Расширенный стандарт шифрования (AES)

AES основан на алгоритме Rijndael, который был изобретен предыдущим главным криптографом Cryptomathic Винсентом Рейменом вместе со своим коллегой-исследователем Джоан Дэемен.

AES шифрует и дешифрует данные с использованием 128/192/256-битных ключей в 128-битные блоки.

3DES / тройной DEA (TDEA)

3DES — это блочный шифр с симметричным ключом, который применяет алгоритм шифрования DES три раза к каждому блоку данных. Официальное название, используемое NIST, — это алгоритм тройного шифрования данных (TDEA).

TDEA шифрует и расшифровывает данные с помощью трех 56-битных ключей в 64-битные блоки. TDEA имеет два дополнительных варианта:

Двухклавишный TDEA (2TDEA) с использованием 3-х клавиш, однако клавиша 1 и клавиша 3 идентичны.Это приводит к 112 эффективным битам.

Трехключевой TDEA использует 3 разных ключа, что приводит к 168 битам. 2TDEA широко используется в индустрии платежных карт, поскольку обеспечивает хороший компромисс между безопасностью и временем вычислений.

Однако развивающиеся технологии сделали его непригодным для защиты от атак. С 21 декабря 2015 года 2TDEA можно использовать только для дешифрования.

Сравнительное исследование (Alanazi et al., 2010) показало, что даже 3DES (также называемый 3TDEA) уязвим для дифференциального криптоанализа.

Advanced Encryption Standard (AES) оказался намного безопаснее, поскольку он устойчив к дифференциальному криптоанализу, но также и к усеченному дифференциальному или линейному криптоанализу, а также к интерполяции и атакам с квадратами.

Режимы работы для приложений AES и TDEA

Криптографические режимы работы — это алгоритмы, которые криптографически преобразуют данные с использованием алгоритмов блочного шифрования с симметричным ключом, в данном случае AES и TDEA.Режимы работы решают проблемы, возникающие при шифровании блочного шифра: когда несколько блоков шифруются отдельно в сообщении, это может позволить злоумышленнику заменять отдельные блоки, часто без обнаружения. Чтобы облегчить это, NIST предписывает комбинацию применяемого алгоритма с

  • переменные векторы инициализации (специальные блоки данных, используемые на начальном этапе шифрования и в последующем и соответствующем дешифровании сообщения) и / или
  • — обратная связь с информацией, полученной в результате криптографической операции.

Коды аутентификации сообщений (MAC)

MAC-адреса

могут использоваться для обеспечения аутентификации источника / источника и целостности сообщений. Этот криптографический механизм решает проблему изменения сообщений злоумышленниками путем создания ключа MAC, который используется как отправителем сообщения, так и получателем.

MAC, использующие алгоритмы блочного шифрования

Этот алгоритм использует утвержденный алгоритм блочного шифрования, например AES или TDEA, для дополнительной защиты MAC.

MAC, использующие хеш-функции

Утвержденная хеш-функция также может использоваться для вычисления MAC.

Алгоритмы цифровой подписи

Цифровые подписи используются с хэш-функциями для обеспечения аутентификации источника, аутентификации целостности и поддержки неотказуемости. Алгоритм цифровой подписи (DSA), алгоритм RSA и алгоритм ECDSA одобрены FIPS 186 для использования при создании цифровых подписей.

Ключевые схемы создания

Транспортировка ключей и согласование ключей — это два типа схем автоматического создания ключей, которые используются для создания ключей, которые будут использоваться между взаимодействующими объектами.Отправляющий объект шифрует ключевой материал, который затем дешифруется принимающим объектом.

Схемы согласования ключей на основе дискретного логарифма

Алгоритмы с открытым ключом, основанные на дискретном логарифме, основываются на схемах, использующих математику конечных полей или математику эллиптических кривых. Эфемерный, статический или оба ключа могут использоваться в одной транзакции согласования ключей.

Создание ключей с использованием схем целочисленной факторизации

Алгоритмы открытых ключей на основе целочисленной факторизации используются для схем установления ключей, в которых одна сторона всегда имеет и использует статическую пару ключей, а другая сторона может использовать или не использовать пару ключей.

Свойства безопасности схем установления ключа

Для обеих сторон не всегда практично использовать и статические, и временные ключи с определенными приложениями, даже несмотря на то, что использование обоих типов ключей в схемах создания ключей обеспечивает большую безопасность, чем схемы, использующие меньшее количество ключей.

Шифрование ключей и упаковка ключей

Key encryption дополнительно повышает конфиденциальность и защиту ключа за счет шифрования указанного ключа. Затем процесс разворачивания ключа расшифровывает ключ зашифрованного текста и обеспечивает проверку целостности.

Подтверждение ключа

Подтверждение ключа обеспечивает уверенность между двумя сторонами в процессе создания ключа, что были установлены общие материалы для ключей.

Ключевые протоколы установления

Протоколы для создания ключа определяют обработку, необходимую для создания ключа, а также его поток сообщений и формат.

ГСЧ (генераторы случайных чисел)

Для генерации ключевого материала необходимо

ГСЧ, которые подразделяются на две категории: детерминированные и недетерминированные.

Заключительные мысли

Понимание трех классов криптографических алгоритмов (хэш-функций, асимметричных алгоритмов, симметричных алгоритмов) в контексте их области применения поможет вам правильно структурировать запланированное решение в соответствии с вашими конкретными потребностями.

Не следует пренебрегать подходящим управлением ключами, чтобы избежать открытых флангов в вашей системе.

Хорошая новость заключается в том, что в большинстве стран мира описанные алгоритмы принимаются (если не принимать во внимание некоторые политически мотивированные отклонения, такие как алгоритм ГОСТ в России).Однако набор разрешенных алгоритмов может быть сужен, или окружающие структуры могут стать обязательными, например, если реализация должна соответствовать определенному европейскому регламенту или стандарту.

Международная перспектива дизайна становится важной, особенно когда компания или учреждение хотят вести безопасную связь в глобальном контексте.

Особая благодарность Асиму Мехмуду за его правки и предложения.

Ссылки и дополнительная литература

  • Избранные статьи по управлению ключами (2012–2016 гг.), Ашик Дж. А., Чак Исттом, Дон М.Тернер, Гийом Форже, Джеймс Х. Рейнхольм, Мэтт Лэндрок, Питер Лэндрок, Стив Маршалл, Торбен Педерсен, Мария Стоукс, Джон Транкеншу и другие
  • Специальная публикация NIST 800-57, часть 1, редакция 4, Рекомендация по управлению ключами, часть 1: Общие (2016), Элейн Баркер, Лаборатория информационных технологий отдела компьютерной безопасности, Национальный институт стандартов и технологий
  • Критерии оценки доверенных компьютерных систем («Оранжевая книга») (1985), The U.С. Министерство обороны
  • Исследование глобальных тенденций в области шифрования, 2017 г. (апрель 2017 г.)
  • Прогнозы на 2017 год: предприятия, одержимые клиентами, запускают второе десятилетие облачных технологий (ноябрь 2016 г.)
  • «Что случилось с инцидентами в области кибербезопасности». (2016), Управление персонала США.

Изображение: «Хэш-тег», любезно предоставленный Майклом Когланом (CC BY-SA 2.0)

Шифрование данных 101: руководство по передовым методам обеспечения безопасности данных

Что такое

Data Encryption ?

Шифрование данных — это процесс сокрытия информации от злоумышленников или посторонних лиц.

Данные — это информация. Это может быть сообщение электронной почты, содержимое базы данных или файл, хранящийся на портативном компьютере.

Мы шифруем данные, чтобы сохранить их конфиденциальность. Шифрование данных является частью более широкого класса мер противодействия кибербезопасности, известных как безопасность данных. Безопасность данных — это защита наших данных от несанкционированного доступа, блокировки программ-вымогателей (что является вредоносной формой шифрования), взлома или злонамеренного повреждения, то есть изменения данных, чтобы сделать их бесполезными.

Как работает шифрование данных?

Современное шифрование данных — это форма криптографии, древний метод сокрытия информации путем замены одного символа на другой.Слово «шифрование» представляет собой смесь английского и греческого языков, что означает «в скрытом» или, более широко, «в скрытом». Шифрование работает с помощью сложного математического алгоритма, известного как шифр шифрования данных. Подобно секретному кольцу декодера, находящемуся в коробке с хлопьями вашего ребенка, алгоритм шифрования преобразует нормализованные данные (то есть открытый текст) в последовательность якобы случайных, нераспознаваемых символов, известных как «зашифрованный текст».

Зашифрованный текст не читается. Фраза «Привет, как дела?» может быть зашифрован в зашифрованном виде, который гласит: «8363, 5017, 11884, 9546.Чтобы вернуться к «Привет, как дела», требуется процесс расшифровки.

Декодирование информации из зашифрованного текста в открытый текст называется расшифровкой и включает тот же алгоритмический «ключ», который использовался для шифрования данных.

Решения для шифрования данных

Существует два основных типа решений для шифрования: для данных в состоянии покоя и для данных в пути .

Данные в состоянии покоя — это информация, которая хранится, например, на серверах или на жестком диске компьютера.Передаваемые данные означают, что они передаются по электронной почте или внутренним межсистемным сообщениям, которые переносят данные по вашей сети. Это могут быть сообщения электронной почты, но они также могут быть внутренними межсистемными сообщениями, которые переносят данные по вашей сети.

Доступны отдельные решения для данных в состоянии покоя и данных в пути. Системно каждый имеет свое влияние. Для данных в состоянии покоя вам необходимо настроить любое приложение, которому требуется доступ к зашифрованным данным, со средствами их дешифрования.Для этого существует довольно много решений для защиты данных, таких как Bitlocker (для Windows) или Firevault (для MACos).

Для передаваемых данных необходимо обеспечить возможность шифрования / дешифрования и у отправителя, и у получателя. Этот тип шифрования известен как сквозное шифрование или E2EE. Эти требования создают административную нагрузку, и все может быстро стать довольно сложным, когда вы отправляете зашифрованные сообщения за пределы своей организации и т. Д.

Кому нужно использовать шифрование данных?

Ответ почти любой.Вам не обязательно быть секретным агентом, чтобы сохранить конфиденциальность своих данных. Фактически, вы можете использовать шифрование, даже не подозревая об этом. Многие технологические службы шифруют и расшифровывают ваши данные, поэтому они будут в безопасности при их использовании. Компаниям следует зашифровать данные, взлом которых может повредить их финансовым результатам. Физические лица должны шифровать конфиденциальные личные данные, такие как их истории болезни и номера социального страхования.

Общие методы шифрования данных

Давайте рассмотрим наиболее распространенные методы и алгоритмы шифрования данных.Два наиболее широко используемых метода шифрования данных — это открытый ключ , также известный как асимметричное шифрование и закрытый ключ , или симметричное шифрование . Оба полагаются на пары ключей, но они различаются тем, как отправляющая и принимающая стороны совместно используют ключи и обрабатывают процесс шифрования / дешифрования.

Шифрование с открытым ключом

При использовании открытого ключа / асимметричного шифрования отправитель использует общеизвестный ключ для шифрования данных. У получателя есть закрытый ключ, который составляет вторую половину пары открытый / закрытый ключ.Используя закрытый ключ в сочетании с открытым ключом, получатель может расшифровать данные.

Шифрование закрытого ключа

При закрытом ключе / симметричном шифровании отправитель и получатель имеют один и тот же секретный ключ. Как вы можете себе представить, хранение и передача секретных ключей сопряжены с большими накладными расходами.

Сегодня компании, продукты для шифрования и государственные учреждения используют ряд различных алгоритмов шифрования. К ним относятся:

  • Triple DES (3DES) — модернизация старого, но очень влиятельного стандарта цифрового шифрования (DES).3DES увеличивает размер 56-битного ключа DES до 168-бит, что усложняет взлом, но при этом требует больших вычислений для обработки.
  • Advanced Encryption Standard (AES) — симметричный шифр, основанный на блочном шифре Риджандаэля. Он используется в федеральном правительстве США, а также в потребительских технологиях, таких как компьютер Apple Macintosh.
  • RSA — один из первых и наиболее широко используемых режимов асимметричной криптографии для данных в пути. Он возник в 1977 году. RSA работает через открытый ключ, основанный на двух больших простых числах, а также на дополнительном значении, используемом для шифрования данных.
  • Криптография на основе эллиптических кривых (ECC) — мощная, недостаточно изученная форма шифрования данных. Он быстрее, чем сопоставимые алгоритмы, поэтому его предпочитают правительственные агентства, такие как АНБ.

Простое шифрование данных

Насколько сложно шифрование данных? Это зависит от того, насколько сложны ваши потребности. Вы можете купить простое приложение для шифрования для своего ноутбука. Это легко, если только для тебя. Если вы управляете шифрованием в корпорации из списка Fortune 500, это работа для команды людей и некоторых довольно мощных и дорогих инструментов.

Рекомендации по шифрованию

должны согласовываться с вашими более широкими политиками безопасности. Нет смысла, слишком сложно и дорого зашифровать все. Для шифрования данных требуются специализированные программные инструменты. Обычно вам приходится покупать ключи либо напрямую, либо путем покупки продукта для шифрования, который включает ключи в свои функции. Кроме того, шифрование замедляет такие процессы, как отправка электронной почты и обработка данных.

Имеет смысл подходить к шифрованию избирательно. Вам следует зашифровать конфиденциальные данные, которые могут негативно повлиять на вас или ваш бизнес, если они будут взломаны, заблокированы программами-вымогателями или повреждены.

Как зашифровать ваши данные

Вы можете задаться вопросом, какие действия можно предпринять для базового шифрования данных на ваших устройствах. Хорошей новостью является то, что доступно множество решений по низкой цене или даже бесплатно. Телефоны Android имеют полное шифрование устройства, если они работают под управлением Android Gingerbread (2.3.x) или более поздней версии. На телефонах Pixel и Nexus 5+ шифрование включено по умолчанию. В более ранних версиях Android ее нужно включить, но она есть. Процесс настройки шифрования на устройстве Android включает в себя сначала настройку PIN-кода экрана блокировки, шаблона или пароля.Затем в «Настройки» / «Настройки приложения» вы выбираете «Безопасность и местоположение». Там, где на этом экране написано «Шифрование», выберите «Зашифровать телефон». Это действительно все, что нужно. Вы можете сделать этот процесс в обратном порядке, чтобы завершить шифрование.

Для вашего компьютера вы можете зашифровать данные в неактивном состоянии с помощью решений таких компаний, как Symantec, Kaspersky, Sophos и ESET. Вы также можете получить зашифрованные USB-накопители. Электронную почту можно зашифровать с помощью таких продуктов, как программное обеспечение DataMotion SecureMail, Proofpoint Email Encryption и Symantec Desktop Email Encryption.

Использование Prey для шифрования ваших данных

Из той же панели управления Prey вы можете управлять BitLocker для шифрования диска в Windows 10 Professional, Enterprise или Education с установленным и активным физическим модулем Trusted Platform Module (TPM). С его помощью вы можете выбрать диск для шифрования, наблюдать за его продвижением и выбрать предпочтительный стандарт безопасности между AES128 и XTS_AES128.

Будущее шифрования данных

Шифрование данных и безопасность данных постоянно совершенствуются, чтобы не отставать от усугубляющихся угроз.Хотя расшифровка методом грубой силы может быть сложной задачей, хакеры все же могут украсть ключи или атаковать места в цепочке управления данными, где шифрование приостановлено. Например, данные почти всегда зашифровываются, когда проходят через центральный процессор (ЦП) компьютера. Сейчас ситуация меняется, когда производители микросхем, такие как Intel, вводят инструменты шифрования для своих процессоров.

Будущее шифрования данных обещает больше инноваций. К ним относятся алгоритмы шифрования, которые включают биометрические данные и распознавание голоса — своего рода уникальный личный ключ, если хотите.В отрасли также вводятся ловушки «Honey Encryption», которые показывают поддельный, но правдоподобный открытый текст, когда хакер угадывает ключ дешифрования. Блокчейн, который, строго говоря, не является формой шифрования, использует алгоритмы, подобные шифрованию, для обеспечения целостности данных, которые хранятся с использованием структуры блокчейна. Вероятно, в будущем будет намного больше подобных вещей.

На вынос

Шифрование данных — распространенный и необходимый элемент кибербезопасности и, в частности, безопасности данных.Этот процесс требует очень сложной технологии, но решения становятся все более простыми в использовании, по крайней мере, на уровне потребителя. В некоторых случаях, например, с iOS, шифрование происходит независимо от того, знает об этом пользователь или нет. Для организаций шифрование должно быть частью системы безопасности для защиты конфиденциальных бизнес-данных.

Топ-5 типов алгоритмов шифрования

Введение

За последние два десятилетия Интернет превратился из концептуального инструмента в управление нашей жизнью на уровне общения, транзакций, работы, хранения данных и многого другого.В наши дни в каждой новой технологии есть компонент Интернета и задействованные в нем данные. С таким ростом числа приложений возникают угрозы безопасности тому, как мы общаемся и обмениваемся данными. Это более серьезная проблема на уровне предприятий и организаций, которым необходимо применять наилучшие меры безопасности для защиты своих данных. Алгоритмы шифрования данных — эффективная мера безопасности для защиты информации.

  1. Что такое шифрование данных
  2. Самые надежные алгоритмы шифрования данных

1)

Что такое шифрование данных

Проще говоря, шифрование данных переводит или «шифрует» реальные данные в форму или код, доступ к которым могут получить только люди, у которых есть ключ дешифрования.Зашифрованные данные называются зашифрованным текстом, а незашифрованные данные — открытым текстом. Используются два типа шифрования: первый называется асимметричным шифрованием или шифрованием с открытым ключом, а второй тип называется симметричным шифрованием. Целью шифрования данных является защита конфиденциальности цифровых данных, хранящихся на компьютерах / серверах, или данных, которые передаются через сети или Интернет.

Шифры с симметричным ключом используют только один ключ как для шифрования, так и для дешифрования информации, придерживаясь классического понимания того, как работает базовое шифрование.Хотя шифрование с симметричным ключом работает быстрее, чем асимметричное шифрование, получатель не может расшифровать данные, пока отправитель не поделится ключом шифрования. Это означает, что компаниям придется найти способ безопасного управления и распространения большого количества ключей. Поэтому многие перешли на адаптацию асимметричных алгоритмов для шифрования своих данных для простоты использования.

С другой стороны, асимметричное шифрование намного удобнее и также называется шифрованием с открытым ключом.По сути, алгоритм шифрования и дешифрования будет использовать два разных ключа, один из которых является общедоступным, а другой — частным. Открытый ключ передается всем, а закрытый ключ защищен. Алгоритм RSA является одним из примеров популярного шифрования с открытым ключом, используемого для защиты информации, отправляемой по небезопасным сетям, таким как Интернет. Как открытый, так и закрытый ключи алгоритмов RSA могут шифровать данные, чтобы гарантировать их подлинность, конфиденциальность и целостность.

2)

Самые надежные алгоритмы шифрования данных

Вот 5 самых популярных алгоритмов шифрования:

1.Тройной DES

Triple DES был разработан как преемник когда-то широко использовавшегося алгоритма стандарта шифрования данных (DES). Этот метод шифрования данных с симметричным ключом был устаревшим из-за хакеров, которые постоянно использовали его уязвимости. Triple DES преуспел в этом и вскоре стал наиболее широко используемым симметричным алгоритмом в отрасли. Алгоритм использует 56-битный индивидуальный ключ с общей длиной ключа до 168 бит. Однако, поскольку это последовательное шифрование, существует уязвимость среднего уровня, которая снижает его защиту до уровня 112-битного ключа.

Из-за сложности работы шифрование Triple DES работает медленнее, но, тем не менее, его эффективность достаточно высока, чтобы сохранить его в качестве одного из утвержденных алгоритмов шифрования данных до 2030 года. надежность в финансовых услугах и других отраслях в качестве решения для аппаратного шифрования.

2. RSA

Названный в честь создателей, алгоритм Ривест-Шармир-Адлеман (RSA) стал стандартным алгоритмом шифрования с открытым ключом.Он асимметричен, потому что у него есть открытый и закрытый ключи, которые шифруют отправляемые и получаемые данные. Его уровень скремблирования занимает слишком много времени, чтобы любой злоумышленник мог взломать, и обеспечивает безопасность связи. Ключи для алгоритмов RSA генерируются путем умножения большого числа и создания модуля. Поскольку задействованные числа велики, это делает RSA намного безопаснее, чем DES. В то время как Triple-DES работает с ключами, эквивалентными 112 битам, ключи RSA имеют длину от 1024 до 2048 бит. Однако 2048-битные ключи рекомендуются правительством и ИТ-отраслью.

3. Blowfish

Blowfish — это симметричное шифрование, аналогичное DES, и, следовательно, известно своей высокой скоростью. Это главный конкурент как альтернатива DES и RSA. Алгоритм разбивает отправляемые данные на блоки по 64 бита и шифрует каждый по отдельности. Длина ключей может составлять от 32 до 448 бит, и до сих пор шифрование ни разу не было нарушено. Что добавляет его популярности, так это то, что алгоритм не запатентован и бесплатен для использования всеми в общественном достоянии.Он используется многими в таких отраслях, как программное обеспечение и платформы электронной коммерции, которым необходимо защищать платежи и управлять паролями.

4. Twofish

Twofish является преемником Blowfish, а также является популярным среди многих методом симметричного шифрования. Как и его предшественник, Twofish использует шифрование блоков и разбивает данные на блоки длиной 128 бит, а ключ применяется одновременно ко всем блокам. Ключ для шифрования может иметь длину 256 бит.Он обычно используется с устройствами, которые имеют низкие ресурсы обработки, в то время как перебор зашифрованного сообщения Twofish считается непрактичным.

5. AES

Advanced Encryption Standard (AES) используется в качестве стандарта правительством США и различными организациями. Он очень эффективен в своей базовой 128-битной форме и использует 192 и 256-битные ключи для надежного шифрования. AES считается более эффективным, чем его предшественники, такие как Triple DES, поскольку он использует более длинные и сложные ключи.Расшифровка выполняется быстро и находит применение в межсетевых экранах, маршрутизаторах или любом другом приложении, использующем шифрование. Он считался невосприимчивым к любой атаке, кроме грубой силы, которая может попытаться расшифровать все 128, 192 или 256-битные шифрования. Считается, что вскоре он станет стандартом и в частном секторе.

Заключение

Угрозы кибербезопасности постоянно развиваются и предлагают более эффективные способы использования уязвимостей систем. Будь то сохраненные данные или электронная почта, даже простое шифрование может иметь большое значение для повышения безопасности.Несмотря на то, что атаки действительно происходят, можно видеть, что в результате использования самых надежных алгоритмов шифрования, защищающих данные, наносимый ими ущерб не так велик.

Итак, вы решили сделать карьеру в сфере кибербезопасности? Посетите наш мастер-сертификат в области кибербезопасности (Red Team) для получения дополнительной помощи. Это первая программа по наступательным технологиям в Индии, которая позволяет учащимся практиковаться в смоделированной экосистеме в реальном времени, что даст им преимущество в этом конкурентном мире.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.