ما هو التشفير وكيف يعمل؟

ما هو التشفير

ما هو التشفير وكيف يعمل؟

علم التشفير له تاريخ طويل جدًا ويمكن إرجاع جذوره إلى اليونان القديمة والإمبراطورية الرومانية. أرسل القدماء رسائلهم مشفرة بحروف متحركة لا يمكن قراءتها إلا بمفتاح آمن خاص. اليوم ، يوجد التشفير في معظم تطبيقات عالم التكنولوجيا ، من المراسلات الشخصية إلى حماية بيانات الشركات وتحويل الأموال. استمرارًا لهذه المقالة البليغة ، بالإضافة إلى دراسة الجوانب المختلفة لتكنولوجيا التشفير ، سنشرح أيضًا كيفية تنفيذها.

في هذه المقالة ، ننظر أولاً إلى تاريخ التشفير. ثم نصف كيفية عمل خوارزميات التشفير ، وأخيراً نفحص أنواع التشفير.

ما هو التشفير؟

التشفير هو ببساطة العملية التي نحمي بها رسالة أو ملفًا بكلمة مرور. من خلال تنفيذ العملية ، سيتمكن أشخاص معينون فقط من عرض الرسالة أو الملف. يتم التشفير أولاً عن طريق تشفير بيانات الإدخال أو تشفيرها. يقوم جهاز الاستقبال بعد ذلك بفك تشفير البيانات باستخدام كلمة مرور تسمى فك التشفير.

تلعب المفاتيح دورًا رئيسيًا في التشفير ، ومن العصور القديمة إلى الأساليب الحديثة ، لعبت أنواع المفاتيح المستخدمة لفك تشفير الرسائل دورًا حيويًا. اليوم ، تُصنع المفاتيح باستخدام خوارزميات الكمبيوتر التي تعمل بشكل مشابه لأدوات توليد الأرقام العشوائية. على سبيل المثال ، تستخدم بعض الخوارزميات المعقدة اليوم حركة فأرة المستخدم لتوليد تعبير عشوائي مثل مفتاح التشفير.

التعبيرات الشائعة في التشفير

كل تقنية لها مصطلحاتها الخاصة بأن الإلمام بمعناها وتطبيقها ، يلعب دورًا مهمًا في فهم أهم مفاهيم التكنولوجيا. في ما يلي ، سوف ننظر في مصطلحات التشفير الهامة.

المفتاح : سلاسل عشوائية من البتات تُستخدم لتحليل البيانات وربطها (التشفير وفك التشفير). المفاتيح فريدة ويتم تصنيعها بشكل عشوائي تمامًا بحيث لا يمكن التنبؤ بها بسهولة. كلما طالت فترة المفاتيح ، كلما كان من الصعب كسرها. الطول المعتاد للمفاتيح في التشفير المتماثل هو 128 بت وفي التشفير غير المتماثل 2048 بت (في الأقسام التالية ، سنشرح أنواع التشفير).

encryption_vector


التشفير : خوارزمية تستخدم لتشفير وفك تشفير البيانات. في الواقع ، الخوارزمية عبارة عن عدد من الخطوات والعمليات التي يتم تنفيذها على التوالي. هناك نوعان من خوارزميات الكتلة والتسلسل (Block and Stream).

الخوارزمية : نفس التسلسل الهرمي والخطوات التي تتم في عملية التشفير. يوجد اليوم أنواع مختلفة من خوارزميات التشفير التي يتم تصنيفها اعتمادًا على مستوى الأمان والموضوع ومجال النشاط.

فك التشفير : العملية التي يتم من خلالها تحويل نص مشفر أو بيانات غير مفهومة إلى بيانات مفهوم باستخدام مفتاح فك التشفير.

تحليل الشفرات:  علم دراسة أنظمة التشفير وأنظمة التشفير. في التطبيقات الجنائية ، يمكن استخدام هذا العلم للوصول إلى البيانات الأصلية بدون مفاتيح بعد اكتشاف نقاط الضعف في نظام التشفير. في الماضي ، تم استخدام طريقة تسمى تحليل التردد ، والتي استخرجت بطريقة ما الرسالة الرئيسية من خلال إيجاد تكرار لبعض الحروف في الرسائل. بالطبع ، هذه الطريقة ليست فعالة جدًا ضد الخوارزميات الحديثة.

 


أنواع التشفير

يمكن تقسيم جميع خوارزميات التشفير إلى فئتين عامتين. في الواقع ، يتم تحديد الاختلافات الرئيسية للخوارزميات في هذه الفئة ، وتعتمد الاختلافات الأخرى على طريقة تطوير الخوارزمية.

  • خوارزميات المفاتيح المتماثلة التي تستخدم مفاتيح فك التشفير ذات الصلة بالتشفير وفك التشفير.
  • خوارزميات المفاتيح غير المتماثلة التي تستخدم مفاتيح مختلفة للتشفير وفك التشفير. يُعرف هذا النوع من التشفير أيضًا باسم تشفير المفتاح العام.

خوارزمية تشفير المفتاح المتماثل

الأمثلة الملموسة هي أفضل الأدوات لفهم خوارزميات التشفير. غالبًا ما يتم استخدام مثال المراسلات البريدية لشرح الخوارزميات التي نستخدمها في هذا القسم.

يضع المرسل رسالته السرية في صندوق ويقفلها بقفل خاص يحمل المفتاح. يمتلك المستلم نسخة من نفس المفتاح الذي استلمه مسبقًا من المرسل بأي طريقة (على سبيل المثال ، شخصيًا). يستخدم المفتاح لفتح الصندوق وقراءة الرسالة.

تنقسم خوارزميات التشفير المتماثل إلى فئتين: التشفير المتسلسل وتشفير الكتلة. في التشفير المتسلسل ، يتم تشفير جميع بتات الرسائل مرة واحدة. في تشفير الكتلة أو التنسيق ، تحتوي الكتلة على عدد معين من البتات (غالبًا 64 بت). هناك عدة أنواع من خوارزميات التشفير المتماثل وأشهرها:

  • سمكتان
  • الثعبان
  • AES
  • السمكة المنتفخة
  • كاست 5
  • RC4
  • TDES
  • فكرة

مزايا خوارزمية التشفير المتماثل

يحظى التشفير المتماثل بشعبية كبيرة بسبب بساطته وسرعة تشغيله. يؤدي استخدام نفس المفتاح للتشفير وفك التشفير إلى تبسيط العملية وتسريعها. نتيجة لذلك ، يمكن الادعاء بأن التشفير المتماثل:

  • إنه أسرع من التشفير غير المتماثل.
  • يتطلب طاقة معالجة أقل.
  • لا تبطئ.

بسبب هذه المزايا ، يوصى باستخدام التشفير المتماثل في تشفير البيانات الكبيرة جدًا.

التشفير المتماثل


خوارزمية تشفير المفتاح غير المتماثل

في مثال التشفير غير المتماثل ، يكون لمتلقي الرسالة ومرسلها قفلان مختلفان بمفاتيح فريدة. في الواقع ، على عكس الطريقة المتماثلة ، لا يوجد قفل بمفاتيح متعددة متشابهة. في ما يلي ، نصف شرحًا بسيطًا نسبيًا لكيفية تنفيذ الخوارزمية. بالطبع ، نظرًا للطبيعة المعقدة للتشفير ، يبدو هذا المثال البسيط أيضًا معقدًا بعض الشيء.

يطلب المرسل أولاً من المتلقي أن يرسل له قفله الخاص. ثم يضع المرسل الرسالة في صندوق ويقفلها بقفل خاص على جهاز الاستقبال. بعد إرسال الرسالة بالبريد العادي وفي المربع المقفل ، سيتمكن المستلم فقط من فتح الرسالة ، لأنها تحتوي على مفتاح خاص. حتى المرسل نفسه لن يتمكن من فتح الصندوق بعد قفله. نتيجة لذلك ، في هذا النوع من الرسائل ، يجب أن يكون لديك قفل المستلم قبل إرسال الرسالة.

 

asymmetric vs symmetric encryption


ميزة خوارزمية التشفير غير المتماثلة

الميزة الحيوية للتشفير غير المتماثل هي أنه لا يُطلب من المرسل ولا المتلقي مشاركة مفاتيحهم الخاصة. في الواقع ، هم يحملون المفاتيح الشخصية ويتم تحريك الأقفال فقط. لا تنس أن نقل المفتاح المشترك في التشفير المتماثل يزيد من احتمالية التجسس وسرقة البيانات. تخيل أن المستلم والمرسل يستخدمان خدمة بريد عادية لتبادل المفاتيح المشتركة ، مع شخص ينسخ المفتاح المشترك. يمكنه فك تشفير جميع الرسائل اللاحقة. نقطة أخرى مهمة هي أنه إذا قام المستلم ، على سبيل المثال ، بخفض مفتاحه الشخصي في تشفير غير متماثل ، فإن رسائله فقط ستكون تجسس. في الواقع ، لا يمكن قراءة رسائل المرسل للأشخاص الآخرين ، حيث يتم إرسال كل رسائل بنفس قفل المستلم.

كما ذكرنا ، يستخدم التشفير غير المتماثل مفاتيح مختلفة في التشفير وفك التشفير. ينشئ جهاز استقبال الرسائل نوعين من المفاتيح العامة والخاصة (العامة والخاصة). ثم يرسل المفتاح العمومي إلى مرسلي الرسالة. يستخدمون المفتاح العام لتشفير الرسائل المرسلة. بعد تلقي الرسالة ، يمكن للمستلم الرئيسي فقط فك تشفيرها باستخدام مفتاحه الخاص.

المنشورات ذات الصلة :

استعادة ملفات الاقراص الافتراضية virtual disk

 

ما هو التشفير وكيف يعمل؟

الميزة الرئيسية للتشفير المتماثل هي أنه لا يتم نقل أي رسائل أو مفاتيح حساسة أو آمنة لاستخدام الخوارزمية. المفاتيح الخاصة المستخدمة لفك تشفير الرسائل محفوظة للمستلم ولا يحتاج إلى مشاركة المفتاح مع المرسلين. يتم إرسال المفاتيح العامة بسهولة إلى الآخرين ولا يلزم أن تكون آمنة. في المقابل ، يمكن تخزين المفتاح الخاص بسهولة في مكان آمن على جهاز كمبيوتر شخصي.



التشفير هو العملية التي يتم من خلالها تشفير رسالة ، والتي يمكن أن تحتوي على أي نوع من البيانات ، باستخدام عبارة تسمى مفتاح. المفتاح هو سلسلة عشوائية من الأحرف يتم إنشاؤها عشوائيًا ، بينما يكون هذا المفتاح فريدًا أيضًا. يستخدم المرسل المفتاح لتشفير الرسالة ولن يتمكن المستلم من فك تشفير نص الرسالة وقراءتها إلا إذا كان لديه المفتاح.

follow on facebook
follow on linkedin
follow on Reddit

قم بكتابة اول تعليق

Leave a Reply

لن يتم نشر بريدك الالكتروني في اللعن


*