Что такое криптография

Криптография: что это простыми словами

В общем понимании криптография – наука о безопасной передаче данных, а в узком – способ защиты сведений посредством шифрования. При применении методики сообщение преобразуется в шифр или шифротекст перед отправкой, а при получении – переформатируется обратно в исходный вид. Для защиты в криптографии используются специальные алгоритмы. Они протестированы, позволяют находить и устранять уязвимости в местах со свободным доступом. 

Чтобы понять, что такое криптография, нужно знать принципы, по которым функционирует каждая подобная система: 

1. Конфиденциальность – посторонний не может получить доступ к зашифрованной информации.

2. Целостность передаваемых данных – они не изменяются и не перемещаются по другим каналам.

3. Обязательная идентификация и аутентификация перед обменом сведениями.

4. Невозможность отказа от создания и отправки сообщений – принцип позволяет контролировать все операции и гарантировать цифровую легитимность.

Что значит криптография для всех нас понять несложно. Это важный инструмент виртуальной безопасности. Он обеспечивает максимальный уровень защиты. Позволяет сохранять конфиденциальность, и пресекает перехват сведений злоумышленниками.

Что такое “ключ” и “соль” в криптографии

Чтобы лучше узнать, что такое криптография, нужно разобраться с основными терминами:

1. Шифр – один или множество способов преобразования сообщения для защиты.

2. Ключ – источник шифровки и расшифровки сообщений.

3. Соль – случайная последовательность символов, которая добавляется к паролю перед хешированием.

4. Символ – любой знак, используемый для кодирования материала.

5. Алфавит – множество символов, которые используются в криптографии.

Также нужно знать, что в криптографии называют открытым текстом. Это исходные сообщения, которые следует преобразовать для ограничения доступа.

Для чего используется криптография

Раньше криптография применялась в военной среде. Но с развитием цифровых технологий и появлением открытых сетей, интерес к ней возрос. Стало понятно, что передавать информацию обычным способом небезопасно. Она легко перехватывается или фальсифицируется, поэтому нуждается в защите. Первый алгоритм «Люцифер» разработала компания IBM. Он стал прародителем исходного стандарта шифрования DES. Вскоре технологии вышли на новый уровень, поэтому в современном виртуальном пространстве многим известно, что такое криптография, и она имеет широкую сферу применения. Выделим несколько основных направлений. 

Аутентификация 

Разберем, что делает криптография в аутентификации, т.е. при подтверждении достоверности данных. Для получения доступа к аккаунту на сайте или другому ресурсу система идентифицирует личность по паролю или биометрическим данным. Для подтверждения подлинности документов задействуются цифровые подписи. При получении закодированных сообщений они связывают их с авторами или собственниками. 

Безопасное соединение между сервером и браузером 

Здесь криптография реализуется через протоколы SSL/TLS, обеспечивая защиту в сети. При переходе по ссылке человек попадает на ресурс, который ожидает. Доступ к сомнительным порталам, как правило, блокируется.

Что такое криптография в сфере защиты жестких дисков

Шифрование накопителей предполагает применение криптографических методов для сохранности их содержимого. Криптография предотвращает несанкционированный доступ, поэтому данные на диске содержатся в зашифрованном формате. Для просмотра и внесения изменений нужно ввести ключ или пароль. Такой метод криптографии формирует защиту при прямом доступе или попытке взлома устройства. 

Сквозные шифры end-to-end encryption

Применение криптографии основано на внедрении ключей. Они известны только двум пользователям, которые обмениваются между собой данными. Технология обеспечивает высокий уровень конфиденциальности. Даже оператор сервиса не имеет доступа к информации, поскольку она надежно зашифрована. Эта методика криптографии широко используется в мессенджерах, как надежный инструмент поддержки приватного общения. 

Электронные деньги

Многим известно, что такое криптография в сфере финансовых транзакций. Здесь она нужна для защиты номеров счетов и денежных переводов. При применении методов криптографии сведения об операциях становятся недоступными для третьих лиц и преступников. Сохраняется высокий уровень безопасности. Используются следующие инструменты: цифровые подписи, PIN и одноразовые коды для проведения платежей через банковские карты. Они подтверждают, что человек действительно осуществляет оплату. Позволяют блокировать несанкционированные операции и другие мошеннические действия.

Криптовалюта

Блокчейн основан на сложных математических расчетах и шифрах, которые обеспечивают технологии уникальные свойства. С ее помощью создается новый вид платежного инструмента, который не подчиняется ни одной стране. Управление и распределение криптовалютой не контролируется правительствами и другими официальными структурами. Такие платежные инструменты оперируют методиками криптографии, которые никому не удалось взломать. 

Криптовалюта обеспечивают безопасность операций за счет асимметричного шифрования с открытыми и частными ключами. Что такое ключ в криптографии, мы уже рассказали. Криптовалюты стали востребованы за счет надежности. Не требуется доверие между участниками финансовой сделки. Если в обычных системах нужен посредник, здесь совершаются прямые операции без риска стать жертвой мошенничества.

Как криптография используется в кибербезопасности

Перечислим некоторые примеры внедрения криптографии:

1. VPN или протоколы SSL для работы в Интернете.

2. Ограничение доступа к сайтам – входить на ресурс и проводить операции могут только те, кто наделен специальными правами.

3. Защита данных, передаваемых через виртуальные сети.

4. Пресечение кибератак.

5. Соблюдение общих правил защиты материалов, закрепленных на законодательном уровне.

6. Создание и проверка паролей и других учетных элементов.

7. Идентификация лиц при входе в учетные записи.

Виды криптографии

Сегодня действует множество защитных систем с высокой криптографической стойкостью к расшифровке. Все они делятся на два основных типа. 

Симметричное шифрование криптографии

Шифровка и расшифровка осуществляются с помощью одного ключа. Что в криптографии называют ключом, сказано выше. Алгоритмы этого вида должны удалять из объекта все статистические связи и пресекать линейность. Делятся они на два типа:

1. Блочные – сведения делятся на блоки, которые преобразуются друг за другом при внедрении ключа. 

2. Поточные – предполагают создание выходных гамм или последовательностей. Шифровка выполняется посредством наложения гаммы на сообщение в процессе ее формирования. 

Симметричные алгоритмы применяются при выполнении финансовых транзакций, но они считаются уязвимыми. Возможен перехват ключа и получение доступа к закрытым данным.

Асимметричные алгоритмы криптографии

Задействуют два ключа. Первый используется отправителем для шифрования, второй – получателем для расшифровки сообщения. Такой вариант делает кражу одного из кодов бесполезным и обеспечивает более качественную защиту. Ассиметричные системы криптографии задействуются для создания цифровых подписей. 

Криптографические атаки

Криптография в информатике и других сферах – надежный инструмент, однако и он имеет слабые места, что приводит к утечке информации и другим проблемам. Одна из них – криптографическая атака. Цель подобных действий – подбор ключа к конфиденциальным данным. 

Самые популярные способы взлома:

• методом перебора – подбор кодов по специальному алгоритму;

• с известным шифровальным текстом – перехват закрытых сообщений и попытка их расшифровки с помощью открытых источников;

• с подбором шифротекста – сопоставление фрагмента шифра с соответствующим открытым текстом;

• с выбором открытого текста – сопоставление незакрытого фрагмента с зашифрованным;

• на основе открытых сообщений – сопоставление случайных частей открытой и скрытой информации;

• на алгоритм шифрования – анализ метода защиты для подбора подходящего ключа.

Существуют и другие виды атак. Они постоянно совершенствуются и представляют серьезную опасность. 

Как снизить риск атаки

Существует несколько способов защиты от криптографической атаки. Они могут применяться, как компаниями, так и частными лицами. Главное правильно научиться пользоваться ключами. Вот несколько подходящих советов:

• для каждой цели нужно использовать уникальный ключ;

• ключи криптографии можно дополнительно защитить шифрованием KEK;

• для управления ключами желательно использовать специальные модули безопасности;

• следует регулярно обновлять все защитные инструменты;

• необходимо шифровать все персональные сведения;

• нужно постоянно следить за правильностью развертывания системы криптографии. 

Заключение

Мы рассказали малую часть из того, что такое криптография. Большинству пользователей достаточно поверхностного понимания ее принципов и сферы применения. Этого достаточно, чтобы более ответственно использовать виртуальные сервисы. Повысить степень безопасности паролей, электронной почты, покупок в сети и т.д. Тем более, что службы криптографии есть даже в Windows.