Шифрования это набор параметров данных необходимых для шифрования

Что такое шифрование: вся информация о современном шифровании данных

С термином «шифрование» сталкивались многие, но далеко не все знают, что конкретно оно означает. Шифрование представляет собой кодирование информации и применяется в разных онлайн-сервисах, чтобы защищать пользовательские данные. Это может быть электронная почта, мгновенные текстовые сообщения, банковские сведения, хранящиеся в облачных сервисах файлы и т.д.

Ниже мы подробно расскажем о том, что такое шифрование, о разных его видах, каким именно способом оно защищает данные и почему важно пользоваться им.

Что такое шифрование?

Шифрование изобрели далеко не вчера и даже не в нашу цифровую эпоху. Криптография была известна ещё в Древнем Египте. В те времена засекреченные сообщения обычно шифровали при помощи замены символов. Известный шифр Цезаря менял одну букву на другую фиксированным числом пробелов в алфавите.

Базовые принципы шифрования остались неизменными с тех времён. В цифровом шифровании берётся читаемый текст, известный также простой текст, и зашифровывается. Это делается при помощи алгоритмов шифрования, которые стали значительно сложнее и труднее для взлома, чем древние с заменой одного символа.

Это произошло благодаря использованию переменных, также известных как ключи. Они генерируются случайным образом и являются уникальными. В некоторых системах шифрования ключи генерируются для каждой новой сессии шифрования. Если злоумышленник хочет похитить данные вашей кредитной карты, он должен знать применяемый алгоритм шифрования данных и ключ.

Получить эти сведения непросто, благодаря чему шифрование хорошо защищает от метода простого угадывания (брутфорс, подбор паролей). Также по этой причине шифрование можно считать одним из лучших методов защиты данных в интернете.

Виды шифрования

Есть два основных типа шифрования: симметричное и асимметричное. Главное отличие между ними заключается в применении ключей.

В симметричном шифровании используется один ключ для шифрования и дешифрования данных. Такой ключ должен быть установлен на устройствах обоих собеседников.

Асимметричное шифрование (шифрование с открытым ключом) применяет два ключа. Один из этих ключей является частным, второй открытым. Частный ключ располагается на вашем устройстве, а открытый ключ устройство отправляет на другое устройство, с которым вы будете связываться.

Принимающее устройство тоже требует собственного частного ключа для декодирования зашифрованных данных. Именно поэтому слово «открытый» не должно пугать. Никто не сможет получить доступ к информации без нужного частного ключа.

Алгоритмы шифрования

Ниже будут перечислены пять наиболее распространённых алгоритмов шифрования и методы их работы.

AES — The Advanced Encryption

Один из самых защищённых алгоритмов симметричного шифрования в наши дни. Здесь применяется шифр с размером блока 128 бит и длиной ключа 128, 192 или 256 бит. Этот алгоритм выбирают многочисленные организации, в том числе правительство США.

Triple DES

Когда первоначальный Data Encryption Standard (DES) стал уязвимым перед атаками, его заменили на новый вариант. Назвали его так потому, что используются три 56-битных ключа. Это алгоритмы симметричного шифрования, но в последнее время его заменили на более надёжные варианты, вроде вышеназванного AES.

Blowfish

Этот алгоритм шифрования создан экспертом по безопасности Брюсом Шнайером. Он также появился в качестве замены морально устаревшему алгоритму DES. Данный алгоритм представляет собой блочный шифр с симметричным ключом и является одним из наиболее безопасных. Благодаря статусу публично доступного этот алгоритм может использовать любой желающий.

Twofish

Автором данного алгоритма также является Брюс Шнайер и этот вариант более продвинутый по сравнению с Blowfish. Этот алгоритм шифрования симметричный и длина ключа может достигать 256 бит. Он не только быстрый и надёжный, но и также доступный для всех желающих.

Ассиметричный алгоритм шифрования, один из наиболее старых и широко используемых стандартов шифрования в сети. Он относительно медленный, но считается очень защищённым.

Для чего нужны алгоритмы шифрования?

Для чего нужны эти сложные технологии защиты данных? В первую очередь для защиты информации и конфиденциальности при работе в интернете. Когда вы отправляете электронное письмо, совершаете покупки в сетевых магазинах, переписываетесь с друзьями или храните файлы в облачных хранилищах, эту информацию нужно защищать.

Вы можете не знать об этом, но многие сервисы, которыми вы пользуетесь, применяют тот или иной алгоритм шифрования. Ниже описаны некоторые популярные методы применения шифрования и как они функционируют.

Сквозное шифрование

Популярность сквозного шифрования в последние годы растёт и вы могли слышать о нём. Значительная часть информации, которую вы отправляете через интернет, хранится у третьих лиц. Например, электронная почта хранится у провайдера электронной почты. Даже если информация зашифрована, шифрование обычно происходит только при передаче. Когда информация просто хранится у вас или у получателя, такого уровня защиты может не быть.

Это не относится к сквозному шифрованию. При его использовании прочитать информацию могут только отправитель и получатель. Даже ваш провайдер интернета или провайдер электронной почты не могут прочитать содержимое вашей переписки. Это отличный вариант для тех, кто хочет сохранить свои тайны. Конечно, даже он не гарантирует надёжность на 100%, но это лучше чем ничего и лучше большинства других вариантов шифрования.

Сквозное шифрование применяется во многих популярных мессенджерах и у провайдеров электронной почты, таких как Signal, WhatsApp, Proton Mail.

HTTPS

Если вы не хотите, чтобы о ваших привычках при работе в интернете кто-то узнал, следует по максимуму применять HTTPS. Этот протокол используется в интернете и часто отображается в виде закрытого замка в адресной строке браузера. Он нужен для обеспечения безопасного соединения при помощи шифрования TLS (Transport Layer Security) или SSL (Secure Sockets Layer).

HTTPS выполняет авторизацию вашего подключения, запрашивая сертификат цифрового или публичного ключа, который должен быть подписан доверенным третьим лицом. HTTPS обычно защищает ваши данные во время передачи. Это уменьшает его конфиденциальность, но всё равно защита HTTPS считается обязательной.

Чтобы убедиться, что вы используете HTTPS, поставьте в браузер расширение вроде HTTPS Everywhere (по этой ссылке Google Chrome). Оно доступно для популярных браузеров Chrome, Firefox, Opera, Firefox на Android.

Шифрование в облачных хранилищах

Сохранение фотографий, видео, документов, любых других файлов в облаке сейчас очень популярно. Естественно, нужно защищать эти файлы. Облачные хранилища предлагают ту или иную форму шифрования.

Существует три типа данных, с которыми работают облачные хранилища: данные в состоянии покоя, данные при передаче и данные в работе. Эти названия говорят сами за себя. В первом случае данные просто лежат на сервере, во втором передаются от одного пользователя к другому, в третьем с файлами ведётся работа и их трудно зашифровать.

Зашифрованы данные или нет, зависит от конкретного провайдера. Некоторые зашифровывают данные в состоянии покоя и при передаче, другие шифруют только данные, которые посчитают конфиденциальными. Виды шифрования также разные у разных провайдеров. Сквозное шифрование в облачных хранилищах пока не распространено.

Тем не менее, большинство популярных сервисов облачного хранения обеспечивают шифрование TSL/SSL при передаче данных и иногда при хранении данных. Dropbox предлагает инструменты сквозного шифрования вроде Boxcryptor. Они могут шифровать файлы локально на вашем компьютере, прежде чем вы отправите их в облако.

Шифрование диска

Чтобы обеспечить более высокий уровень защиты, можно шифровать хранящиеся на компьютере файлы. Здесь на помощь приходит шифрование диска. Можно зашифровать содержимое всего жёсткого диска.

Существует два способа шифрования диска: программное и аппаратное шифрование. При аппаратном шифровании нужен самошифрующийся диск. Шифрование и дешифрование данных на нём происходит автоматически, пользователю ничего не придётся делать самому. Это могут быть как жёсткие диски, так и твердотельные накопители от популярных производителей, вроде Samsung, Seagate, Toshiba. Естественно, они дороже обычных носителей.

Если для вас это слишком дорого, можно использовать программное шифрование существующих дисков. Есть множество приложений такого рода. Программное шифрование обычно работает в реальном времени, это также называется шифрованием на лету. Шифрование и дешифрование данных выполняется при загрузке и сохранении на диск.

В зависимости от конкретной программы может скорость работы компьютера может замедляться по-разному. Это можно потерпеть ради обеспечения безопасности данных. Приложение BitLocker применяет алгоритм шифрования AES с ключами 128 и 256 бит. Это делает программу отличным вариантом для защиты и обеспечения конфиденциальности данных.

Вы считаете, что вам нечего скрывать и нечего бояться? В любом случае, сбор данных является крупным бизнесом. Пусть даже вы не боитесь, что кто-то будет знать, какие сайты вы посещаете в интернете и что покупаете, вряд ли вы обрадуетесь краже информации о кредитной карте и личных фотографий. Здесь на помощь приходит шифрование. Вот какие его главные преимущества:

Вопросы и ответы

Насколько надёжно шифрование?

Шифрование увеличивает безопасность и конфиденциальность при работе в интернете, но лазейки всегда остаются. Уровень безопасности зависит от типа шифрования. При любом шифровании утечка данных с серверов и слабые пароли могут привести к краже информации.

Можно ли взломать зашифрованные данные?

Да, зашифрованные данные можно расшифровать. Правда, на это потребуется много времени и ресурсов. Обычно зашифрованные данные взламывают при помощи украденных ключей.

Можно ли зашифровать зашифрованные данные ещё раз?

Да, множественное шифрование возможно. Можно использовать тот же алгоритм или другой, но это встречается нечасто. Большинство современных методов шифрования трудно взломать простым перебором вариантов и повторное шифрование не нужно.

Какой высочайший уровень шифрования?

256-битный алгоритм шифрования AES считается самым защищённым. С 2001 года его использует правительство США и многие организации.

В каких мессенджерах есть сквозное шифрование?

По умолчанию сквозное шифрование доступно в Signal, WhatsApp, iMessage. Многие популярные приложения вроде Telegram также предлагают его, но только в секретных или частных чатах.

Видео о том, что такое шифрование простыми словами:

futuredeveloper

https://opartnerke.ru/chto-takoe-shifrovanie-vidy-algoritmy/ https://opartnerke.ru/wp-content/uploads/2021/02/cho_takoe_shifrovanie_tipy_shifrovaniya-500×337.png https://opartnerke.ru/wp-content/uploads/2021/02/cho_takoe_shifrovanie_tipy_shifrovaniya-150×150.png 2021-02-28T19:30:10+06:00 Александр Hi-Tech безопасность С термином «шифрование» сталкивались многие, но далеко не все знают, что конкретно оно означает. Шифрование представляет собой кодирование информации и применяется в разных онлайн-сервисах, чтобы защищать пользовательские данные. Это может быть электронная почта, мгновенные текстовые сообщения, банковские сведения, хранящиеся в облачных сервисах файлы и т.д. Ниже мы подробно расскажем о. Александр Александр alksandr1973@gmail.com Administrator Обзоры смартфонов и интернет сервисов

Источник

Назначение и структура алгоритмов шифрования

Шифрование является основным методом защиты; рассмотрим его подробно далее.

Можно представить зашифрование в виде следующей формулы:

В стандарте ГОСТ 28147-89 (стандарт определяет отечественный алгоритм симметричного шифрования) понятие ключ определено следующим образом: «Конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования, обеспечивающее выбор одного преобразования из совокупности всевозможных для данного алгоритма преобразований».

Ключ может принадлежать определенному пользователю или группе пользователей и являться для них уникальным. Зашифрованная с использованием конкретного ключа информация может быть расшифрована только с использованием только этого же ключа или ключа, связанного с ним определенным соотношением.

Аналогичным образом можно представить и расшифрование:

При отсутствии верного ключа k2 получить исходное сообщение M’ = M с помощью правильной функции D невозможно. Под словом «невозможно» в данном случае обычно понимается невозможность вычисления за реальное время при существующих вычислительных ресурсах.

В алгоритмах симметричного шифрования для расшифрования обычно используется тот же самый ключ, что и для зашифрования, или ключ, связанный с ним каким-либо простым соотношением. Последнее встречается существенно реже, особенно в современных алгоритмах шифрования. Такой ключ (общий для зашифрования и расшифрования) обычно называется просто ключом шифрования.

В асимметричном шифровании ключ зашифрования k1 легко вычисляется из ключа k2 таким образом, что обратное вычисление невозможно. Например, соотношение ключей может быть таким:

Такое соотношение ключей используется и в алгоритмах электронной подписи.

Основной характеристикой алгоритма шифрования является криптостойкость, которая определяет его стойкость к раскрытию методами криптоанализа. Обычно эта характеристика определяется интервалом времени, необходимым для раскрытия шифра.

Рассмотрим, как выглядят изнутри алгоритмы блочного симметричного шифрования.Структура алгоритмов шифрования

Существует и более сложная структура сети Фейстеля, пример которой приведен на рис. 3.

В отличие от сети Фейстеля, SP-сети обрабатывают за один раунд целиком шифруемый блок. Обработка данных сводится, в основном, к заменам (когда, например, фрагмент входного значения заменяется другим фрагментом в соответствии с таблицей замен, которая может зависеть от значения ключа Ki) и перестановкам, зависящим от ключа Ki (упрощенная схема показана на рис. 4).

Впрочем, такие операции характерны и для других видов алгоритмов шифрования, поэтому, на мой взгляд, название «подстановочно-перестановочная сеть» является достаточно условным.

Для структуры «квадрат» характерно представление шифруемого блока данных в виде двумерного байтового массива. Криптографические преобразования могут выполняться над отдельными байтами массива, а также над его строками или столбцами.

На рис. 5 приведен пример операции над блоком данных, выполняемой алгоритмом Rijndael.

Алгоритмы с нестандартной структурой, то есть те алгоритмы, которые невозможно причислить ни к одному из перечисленных типов. Ясно, что изобретательность может быть безгранична, поэтому классифицировать все возможные варианты алгоритмов шифрования представляется сложным. В качестве примера алгоритма с нестандартной структурой можно привести уникальный по своей структуре алгоритм FROG, в каждом раунде которого по достаточно сложным правилам выполняется модификация двух байт шифруемых данных (см. рис. 6).

Источник

Современное шифрование изнутри: каким образом происходит, где используется, насколько безопасно

«Шифрование» — термин, с которым сталкивались многие пользователи, однако далеко не каждый из них знает, что же означает это слово на самом деле. Если вкратце, шифрование — это кодирование информации. Этот процесс используется в различных онлайн-сервисах для обеспечения конфиденциальности и безопасности данных: от текстовых сообщений и электронных писем до банковских реквизитов и облачных файлов. Шифрование различается по типам и принципам работы.

Введение в шифрование

Шифрование — это не изобретение цифровой эпохи. Любители истории знают, что криптография возникла ещё в Древнем Египте. В те времена секретные сообщения зашифровывались с помощью перестановки символов. Знаменитый шифр Цезаря, например, заменял одну букву на другую, смещённую на некоторое фиксированное количество позиций в алфавите. Сегодня основной принцип остаётся прежним. Цифровое шифрование принимает читаемый (открытый) текст и кодирует его. Однако теперь используются алгоритмы шифрования, которые намного сложнее и мощнее, чем их предок с одноалфавитной подстановкой.

Усовершенствовать процесс шифрования помогли переменные, также известные как ключи. Они генерируются случайным образом и являются уникальными. Некоторые системы даже создают новые ключи для каждого сеанса, что дополнительно защищает персональные данные пользователей. Например, если злоумышленник захочет украсть информацию о кредитной карте, то ему нужно будет выяснить не только, какой алгоритм использовался для шифрования данных, но ещё и какой ключ был сформирован. Это — далеко не простая задача, так как шифрование устойчиво к подобным атакам. Вот почему этот процесс — один из лучших способов защитить конфиденциальные данные в интернете.

Типы шифрования

Различаются симметричный и ассиметричный типы шифрования. Они отличаются числом ключей, которые используются для данного процесса.

Симметричный. Это — алгоритм, при котором для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ. При этом важно учесть, что ключ должен быть установлен на обоих устройствах до начала обмена данными.

Асимметричный. Такое шифрование предпочитает двухключевой подход. Открытый ключ используется для шифрования, а закрытый — для дешифрования. При этом стоит отметить, что последний доступен только личному устройству пользователя, а потому не стоит переживать по поводу сохранности первого — никто не сможет получить доступ к личной информации без закрытого ключа.

Алгоритмы шифрования

AES (Advanced Encryption Standard). Один из самых безопасных алгоритмов симметричного шифрования, который существует сегодня. Он использует шифр размером блока 128 бит и длиной ключа 128, 192 и 256 бит. Алгоритм AES используют многие организации, включая правительство США.

Triple DES. Ещё один симметричный алгоритм шифрования. Когда исходный стандарт шифрования данных DES стал уязвим для атак, его заменили на Triple DES, название которого происходит от использования трёх 56-битных ключей. Однако в последние годы этот алгоритм вышел из моды, так как появились более безопасные варианты, такие как AES.

Blowfish. Очередной симметричный алгоритм шифрования, который был изобретён экспертом по безопасности Брюсом Шнайером (Bruce Schneier). Как и Triple DES, он появился на замену устаревшему DES. Это — блочный шифр с симметричным ключом, который входит в число самых безопасных алгоритмов. Более того, он является общественным достоянием и может свободно использоваться кем угодно.

Twofish. Симметричный алгоритм шифрования, который использует ключи длиной до 256 бит. Данное изобретение также было создано Брюсом Шнайером. По сути, Twofish — это продвинутый вариант Blowfish. Он не только быстрый и безопасный, но ещё и находится в открытом доступе, как и его предшественник.

RSA. Алгоритм асимметричного шифрования, который является одним из старейших и наиболее широко используемых стандартов для шифрования данных в интернете. Этот алгоритм не отличается скоростью, но считается очень безопасным.

Сферы применения шифрования

E2EE. Так называют сквозное шифрование. Этот способ передачи данных гарантирует, что доступ к исходному тексту сообщения имеется только у отправителя и получателя. То есть, даже интернет-провайдеры или другие поставщики услуг не смогут расшифровать пользовательскую информацию. E2EE идеально подходит для тех, кто заботится о конфиденциальности и безопасности. Говорить о полной безопасности при использовании сквозного шифрования нельзя, но её уровень достаточно велик.

Ряд популярных служб обмена сообщениями и клиентов электронной почты, таких как Signal, WhatsApp и Proton Mail, используют E2EE.

HTTPS. Протокол защищённой передачи данных. Он используется в интернете и часто обозначается замком в углу адресной строки браузера. Этот протокол обеспечивает безопасную связь с помощью шифрования TLS (Transport Layer Security) или SSL (Secure Sockets Layer).

HTTPS аутентифицирует соединение, запрашивая сертификат цифрового или открытого ключа, который должен быть подписан доверенным третьим лицом. Однако, в отличие от сквозного шифрования, этот протокол обычно защищает личную информацию во время её передачи. Это означает, что HTTPS — менее конфиденциальный, но он по-прежнему обязателен для всех, кто хочет защитить свои онлайн-данные.

Чтобы убедиться, что все сайты, которые вы посещаете, используют HTTPS, нужно установить расширение HTTPS Everywhere. Оно доступно для всех основных браузеров, таких как Chrome, Firefox, Opera и даже Firefox для Android.

Облачное шифрование. Облачное хранилище — одно из самых распространённых мест для хранения фотографий, видеоматериалов и документов. А потому эта служба нуждается в шифровании для защиты конфиденциальных файлов. Многие поставщики облачных хранилищ предлагают ту или иную его форму.

В данном случае выделяют три типа данных: в состоянии покоя, в пути и в использовании. Названия этих форм говорят сами за себя. То есть, первый тип — это информация, которая хранится и в настоящее время не используются. Второй тип — это информация в движении, которая активно передаётся из одного места в другое. Третий тип — информация, обрабатываемая в данный момент.

Однако будет ли зашифрована эта информация или нет, зависит только от облачного сервиса, который используется. Некоторые из них предлагают шифрование как данных в состоянии покоя, так и данных в пути. Остальные — кодируют только ту информацию, которую считают конфиденциальной. К сожалению, немногие облачные сервисы предлагают сквозное шифрование.

Тем не менее популярные службы предоставляют шифрование TSL/SSL для передаваемых данных и некоторую форму шифрования для данных в состоянии покоя. Dropbox, например, предлагает Boxcryptor — инструмент для сквозного шифрования, который может локально преобразить файлы, прежде чем они будут загружены в облако.

Шифрование диска. Инструмент защиты данных, который шифрует содержимое жёсткого диска. Новый уровень безопасности.

Есть несколько способов шифрования диска: с помощью программного или аппаратного обеспечения. В последнем случае используется диск с самошифрованием. Он автоматически шифрует и дешифрует данные, что делает его одним из самых простых способов обезопасить личные файлы. К тому же на рынке представлен большой ассортимент самошифруемых дисков. Единственный минус — высокая стоимость.

Шифрование диска с помощью программного обеспечения — более доступный способ. Этот процесс происходит в режиме реального времени — на лету. Это означает, что данные шифруются и дешифруются по мере загрузки и сохранения. Этот способ может привести к снижению производительности, но он просто необходим для тех, кто ставит безопасность на первое место. Программное обеспечение, такое как BitLocker, например, использует алгоритм шифрования AES со 128- или 256-битными ключами, что делает его идеальным инструментом для защиты конфиденциальной информации.

Почему шифрование настолько важно

Конфиденциальность. Шифрование является важным инструментом для тех, кто хочет сохранить личные данные только для себя и предполагаемых получателей. Ведь некоторые разговоры, фотографии, видеофайлы и документы лучше скрывать от посторонних глаз.

Безопасность. В период пандемии многие пользователи были вынуждены вводить конфиденциальную информацию в удалённом режиме. Речь про подачу налоговых документов или же покупки в онлайн-магазинах. Шифрование убережёт данные кредитной карты или личную информацию от кражи.

Конечно, шифрование не может защитить на 100%. У него есть недостатки и ограничения. Но без него пользователи гораздо больше подвержены слежке и сбору данных.

Вопросы и ответы

Насколько безопасно шифрование?

Шифрование делает работу в сети более приватной и безопасной, однако оно не обеспечивает максимальную защиту. Уровень безопасности зависит от типа используемого шифрования, но даже в самых продвинутых системах есть недостатки. Шифрование не может уберечь пользователей от всех онлайн-угроз, ведь к краже личных данных могут привести даже слабые пароли и утечка информации.

Можно ли взломать зашифрованные данные?

Да, декодирование зашифрованных данных возможно. Однако расшифровка требует много времени и ресурсов. Зашифрованные данные обычно взламывают с помощью украденных ключей.

Можно ли снова зашифровать зашифрованные данные?

Да, существует множественное шифрование. Для этого можно использовать одинаковые или разные алгоритмы. Однако этот способ не очень распространён, так как большинство современных шифров и так очень трудно взломать.

Какой самый высокий уровень шифрования?

256-битный AES считается самым надёжным стандартом шифрования. С 2001 года его использует правительство США и многие американские компании.

Какие приложения для обмена сообщениями используют сквозное шифрование?

Signal, WhatsApp и iMessage по умолчанию используют сквозное шифрование. Другие популярные сервисы для общения, такие как Telegram, также предлагают этот тип шифрования, но только в секретных чатах.

Статья написана на основе материала Android Authority.

Источник