Metody szyfrowania danych
Coraz więcej powstaje publikacji na temat tego, jak zaszyfrować telefon, aby zabezpieczyć jego zawartość przed niepowołanym dostępem osób trzecich. Ta dziedzina informatyki rozwija się niezwykle dynamicznie, choć jej początki sięgają wielu wieków wstecz. Obecnie znane metody szyfrowania pozwalają w sposób bezpieczny przesyłać, otrzymywać oraz przechowywać dane. Wykorzystuje się w tym celu specjalną procedurę techniczną, która polega na konwertowaniu informacji na tajny kod. Mechanizmy szyfrowania wykorzystywane są w wielu usługach Netii.
Algorytmy szyfrowania danych wymagają także opracowania klucza odszyfrowującego, który pozwoli odczytać wiadomość. Szyfrogram to informacja będąca w formie zaszyfrowanej, natomiast tekst jawny to treść już odszyfrowana.
Szyfrowanie ważnych firmowych plików, folderów i skanów dokumentów, a także prywatnych zdjęć oraz filmów, pozwala zabezpieczyć je przed utratą, kradzieżą oraz użyciem niezgodnym z prawem. Przedsiębiorstwa, jak również agencje rządowe chronią w ten sposób dane dotyczące finansów, ważnych państwowych oraz wojskowych tajemnic, a także haseł i kodów autoryzacyjnych. Nowoczesne metody szyfrowania są odpowiedzią na coraz bardziej podstępne ataki cybernetyczne.
Jakie są techniki szyfrowania danych?
Wszystkie typy szyfrowania bazują na kilku istotnych elementach. Jednym z nich jest klucz, który służy do szyfrowania oraz deszyfrowania danych. W popularnym już kodzie Cezara tę rolę pełni określona liczba znaków, o którą należy dokonać przesunięcie. Nowoczesne kody wykorzystują specjalne hasła do utajniania oraz odtajniania tekstu. Natomiast w szyfrowaniu komputerowym kodem jest ściśle ustalony ciąg bitów, np. klucz 40-bitowy, 128-bitowy czy 256-bitowy
Sposoby szyfrowania danych są skuteczne, jeżeli klucz posiada odpowiednią długość, czyli istnieje ogromna liczba możliwych kombinacji. Wówczas wszelkie próby jego złamania kończą się niepowodzeniem. Przy krótkim kluczu haker próbuje każdą możliwą kolejność, a więc dokonuje tzw. ataku siłowego. Praktyki te są niezwykle często stosowane i dlatego warto się przed nimi chronić, budując wystarczająco długie klucze.
Algorytmy szyfrowania – szyfry symetryczne
Wyróżnia się dwie metody szyfrowania danych – symetryczne oraz asymetryczne.
Symetryczne szyfrowanie wykorzystuje ten sam klucz, zarówno do szyfrowania tekstu, jak i jego deszyfrowania. Przed przystąpieniem do wymiany poufnych wiadomości należy więc ustalić tajny klucz, znany wyłącznie nadawcy oraz odbiorcy. Konieczne jest przekazanie go za pośrednictwem bezpiecznego i sprawdzonego kanału informacyjnego. Przykładami szyfrów symetrycznych są: kod Cezara, 3DES, AES.
Symetryczne sposoby i metody szyfrowania danych pozwalają na szybkie zabezpieczenie oraz odczytanie tajnych danych. Jest to ogromna zaleta, zwłaszcza w przypadku dużej ilości danych. Wadą tego rozwiązania jest jednak stosowanie tego samego klucza do utajniania oraz odtajniania wiadomości. W związku z tym istnieje duże ryzyko zaatakowania kanału transmisyjnego i przechwycenia poufnego klucza. Wówczas cenne dane wrażliwe trafiają w niepowołane ręce.
Szyfry symetryczne znajdują zastosowanie w środowisku, w którym ustalenie klucza odbywa się na tajnej naradzie lub istnieje jedna jednostka centralna, która zarządza wszystkimi kluczami. W takim przypadku nie jest konieczne oddzielne opracowanie klucza prywatnego oraz publicznego.
Jak działają szyfry asymetryczne?
Asymetryczne metody szyfrowania wiadomości polegają na ustaleniu odrębnego klucza dla nadawcy i odbiorcy. Dysponują więc oni oddzielną parą kluczy, na którą składa się klucz prywatny oraz publiczny. Pierwszy z nich należy przechowywać w ukryciu, natomiast drugi jest ogólnodostępny dla wszystkich zainteresowanych.
Asymetria polega na tym, że nadawca szyfruje komunikat za pomocą publicznego klucza odbiorcy, a adresat odtajnia wiadomość przy użyciu prywatnego klucza pary. Do utworzenia tego rodzaju kluczy służą specjalne oprogramowania. Istnieje niewielka szansa, że agresor odszyfruje poufną depeszę. Przykładem szyfru asymetrycznego jest RSA.
Niewątpliwą zaletą asymetrycznej techniki szyfrowania danych jest jej wysoka odporność na złamanie oraz wygoda użytkowania. Nie jest konieczne ryzykowne przekazywanie kluczy kanałem informacyjnym, narażonym na cyberataki. Ponadto można ją wykorzystywać do tworzenia cyfrowych podpisów. Jednak jej wadą jest czasochłonność oraz niska wydajność. Zaszyfrowanie oraz odczytanie wiadomości jest bowiem procesem długotrwałym.
Szyfrowanie programowe i sprzętowe
Istnieją różnorodne algorytmy szyfrowania, które umożliwiają wykorzystanie specjalnego oprogramowania lub odpowiednich rozwiązań sprzętowych do utajnienia ważnych wiadomości.
W szyfrowaniu sprzętowym najczęściej stosuje się TPM, czyli specjalny mikroprocesor, który nie pozwala na fizyczną ingerencję i niepowołany dostęp do danych. Jego konstrukcja zapewnia wysoki stopień bezpieczeństwa, a każdy taki układ wyróżnia się unikalnością i jest dedykowany do precyzyjnie wyznaczonej platformy sprzętowej. Mikroprocesor, który jest zainstalowany na płycie głównej, pozwala na dokonanie uwierzytelnienia danych i zapewnia do nich dostęp wyłącznie autoryzowanemu systemowi.
Sprzętowe metody szyfrowania danych wykorzystują często producenci dysków SSD. Zawarte na nich informacje podlegają automatycznemu szyfrowaniu zgodnie z konfiguracją przeprowadzoną podczas pierwszego uruchomienia dysku.
Szyfrowanie programowe odbywa się natomiast przy użyciu określonych narzędzi programowych. Poszczególne pliki i foldery zostają odszyfrowane dopiero po podaniu prawidłowego hasła. W przeciwnym razie dochodzi do zablokowania urządzenia, a odczytanie treści staje się niemożliwe.
Wielu dostawców, w tym Netia wykorzystuje różne rodzaje szyfrowania danych na potrzeby własnych usług, np. Netia Data Safe.
Metody szyfrowania – DES, AES, RSA
Najważniejsze metody szyfrowania danych to: DES, AES oraz RSA.
DES, czyli Data Encryption Standard to bardzo popularny algorytm kryptograficzny, który powstał już w latach siedemdziesiątych. Zaliczany jest do metod szyfrowania symetrycznego. Jego zadaniem było umożliwienie jednostkom administracyjnym bezpiecznej wymiany informacji. Pierwotnie DES bazował na dosyć krótkim kluczu, który wynosił tylko 56 bitów. Z tego względu nie jest obecnie tak szeroko stosowany, ponieważ nie zapewnia wystarczającego poziomu bezpieczeństwa. Informatycy zmuszeni są sztucznie zwiększać jego długość poprzez wielokrotne szyfrowanie wiadomości algorytmem DES. W ten sposób powstały stosowane w bankach: TDES i 3DES.
AES, a więc Advanced Encryption Standard wykorzystuje niezwykle bezpieczne algorytmy szyfrowania, ponieważ zastosowano w nim wystarczająco długie klucze. Szyfr posiada kilka najważniejszych odmian – AES-128, AES-192 oraz AES-256. Metoda ta bazuje na algorytmie, który jest ogólnodostępny. Można go użyć w swoim sprzęcie lub oprogramowaniu. Z tą usługą nie wiążą się żadne opłaty licencyjne.
Skuteczne techniki szyfrowania danych wyróżniają także metodę asymetryczną RSA. Oprócz szyfrowania danych wrażliwych umożliwia również tworzenie cyfrowych podpisów. Choć rozwiązanie to jest znacznie wolniejsze od pozostałych typów, odtajnienie klucza jest praktycznie niemożliwe.
Może Cię również zainteresować...
English