رمزنگاری چیست و چرا برای امنیت آنلاین شما ضروری است؟

به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از howtogeek، رمزنگاری  در واقع همان فناوری‌ است که ما به طور روزمره به آن متکی هستیم، اغلب بدون اینکه حتی متوجه آن باشیم. در اینجا نحوه عملکرد رمزنگاری را در توضیح خواهیم داد.

رمزنگاری چیست؟

تصور کنید که در کلاس درس یک یادداشت مخفی برای دوستتان می‌فرستید. شما نمی‌خواهید شخص دیگری آن را بخواند، بنابراین حروف را به روشی خاص تغییر می‌دهید که تنها شما و دوستتان متوجه آن شوید. این مفهوم اساسی رمزنگاری است؛ هنر نوشتن و شکستن کدهای مخفی.

حالا بیایید این مفهوم را به اینترنت منتقل کنیم. زمانی که پیامی ارسال می‌کنید، خرید آنلاین انجام می‌دهید یا وارد حساب بانکی خود می‌شوید، رمزنگاری است که اطلاعات شما را از چشمان کنجکاو محفوظ نگه می‌دارد. این یک سپر نامرئی است که از داده‌های شما در حین انتقال، از تلفن همراه شما به فضای ابری و برعکس، محافظت می‌کند.

رمزنگاری پدیده جدیدی نیست. تاریخ آن به هزاران سال پیش برمی‌گردد. یونانیان باستان از ابزاری به نام اسکایتال استفاده می‌کردند که نوارهایی از کاغذ را به دور میله‌ای می‌پیچیدند تا پیام‌های پنهانی را ارسال کنند. به طور مثال، ژولیوس سزار از کد ساده‌ای که امروزه به نام رمز سزار شناخته می‌شود، برای ارسال دستورهای نظامی استفاده می‌کرد که دشمنان نمی‌توانستند آن‌ها را بخوانند مگر اینکه کلید مخفی را می‌دانستند.

اگر کمی جلوتر برویم به جنگ جهانی دوم می‌رسیم، جایی که ماشین معروف انیگما توسط آلمانی‌ها استفاده می‌شد و توسط آلن تورینگ و تیمش تا حدی رمزگشایی شد، که به پایان سریع‌تر جنگ کمک کرد. این مثال‌ها نشان می‌دهند که رمزنگاری همواره ابزاری قدرتمند بوده است.

رمزنگاری مدرن

رمزنگاری مدرن تنها به پنهان کردن پیام‌ها مربوط نمی‌شود؛ بلکه هدف اصلی آن محافظت از اطلاعات است. رمزنگاری برای دستیابی به چهار هدف اصلی طراحی شده است:

۱. محرمانگی: اطمینان حاصل می‌کند که تنها گیرنده مورد نظر می‌تواند پیام را بخواند.
۲. یکپارچگی: تضمین می‌کند که پیام تغییر نکرده و دستکاری نشده باشد.
۳. احراز هویت: تأیید می‌کند که فرستنده همان کسی است که ادعا می‌کند.
۴. عدم انکار: اطمینان می‌دهد که هیچ‌کس نمی‌تواند ارسال پیام را بعداً انکار کند.

بنابراین، رمزنگاری نه تنها به محرمانگی مرتبط است، بلکه اطمینان می‌دهد که پیام‌های شما امن هستند، داده‌ها دست نخورده‌اند و شخص مقابل شما واقعاً همان کسی است که ادعا می‌کند.

تحلیل رمز

عبارت «تحلیل رمز» به تجزیه و تحلیل کدها و رمزهای مخفی اشاره دارد. در حالی که رمزنگاری علم ایجاد و استفاده از کدها برای حفاظت از اطلاعات است، تحلیل رمز علم شکستن این کدهاست. در واقع، رمزنگاری یک اصطلاح گسترده است که شامل هر دو بخش رمزگذاری و رمزگشایی می‌شود.
 

انواع رمزنگاری

رمزنگاری انواع مختلفی دارد که هر یک هدف خاص خود را دنبال می‌کند. در اصل، هدف تمامی انواع رمزنگاری، ایمن نگه داشتن اطلاعات است، اما نحوه انجام آن با توجه به روش استفاده از کلیدها (کدهای مخفی) متفاوت است.
 

 رمزنگاری کلید متقارن

رمزنگاری کلید متقارن را می‌توان مانند یک دفترچه خاطرات قفل‌شده در نظر گرفت که از یک کلید واحد برای باز و بسته کردن آن استفاده می‌شود. شما و دوستتان هر دو کلید یکسانی دارید و بدین ترتیب می‌توانید پیام‌های مخفی را با یکدیگر مبادله کنید. از همان کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام استفاده می‌شود.

برای مثال، اگر آلیس بخواهد یک پیام مخفی برای باب ارسال کند، آن‌ها هر دو یک کلید مشترک، مثلاً یک رمز عبور، دارند. آلیس از این کلید برای رمزگذاری پیام استفاده می‌کند و باب از همان کلید برای رمزگشایی آن بهره می‌برد. برخی از الگوریتم‌های رمزنگاری کلید متقارن شامل استاندارد رمزگذاری داده‌ها (DES)، 3DES (رمزنگاری سه‌گانه DES) و استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) هستند.

رمزنگاری کلید متقارن بسیار سریع و کارآمد است، به ویژه زمانی که حجم زیادی از داده‌ها در حال انتقال هستند. با این حال، چالش اصلی آن است که هر دو طرف باید کلید یکسانی داشته باشند و به اشتراک‌گذاری امن آن پیش از برقراری ارتباط می‌تواند دشوار باشد.

بیشتر بخوانید: رمزنگاری غیرقابل نفوذ: هوش مصنوعی و هولوگرام‌ها، داده‌ها را غیرقابل شکست می‌کنند

رمزنگاری کلید نامتقارن

برای این نوع رمزنگاری، می‌توانید یک صندوق پستی قفل‌شده را تصور کنید. هر کسی می‌تواند نامه‌ای را در آن بیندازد، اما تنها شخصی که کلید را دارد می‌تواند آن را باز کند. این مفهوم پایه رمزنگاری نامتقارن است که به آن رمزنگاری کلید عمومی نیز گفته می‌شود. در این روش، هر فرد دو کلید دارد: یک کلید عمومی که با جهان به اشتراک گذاشته می‌شود و یک کلید خصوصی که مخفی نگه داشته می‌شود.

آلیس از کلید عمومی باب برای رمزگذاری پیام استفاده می‌کند و فقط باب می‌تواند آن را با کلید خصوصی خود باز کند. هنگامی که به وب‌سایتی امن (https://) وارد می‌شوید، مرورگر شما و سرور از رمزنگاری کلید عمومی برای تبادل ایمن کلیدها استفاده می‌کنند.

رمزنگاری کلید نامتقارن نسبت به رمزنگاری کلید متقارن مزیت دارد زیرا نیازی به اشتراک‌گذاری کلید از قبل نیست و همچنین به احراز هویت کمک می‌کند که پیام از شخص صحیح ارسال شده است. با این حال، این نوع رمزنگاری نسبت به رمزنگاری کلید متقارن کندتر است و نیاز به قدرت محاسباتی بیشتری دارد.
 

توابع هش

تابع هش مانند یک اثر انگشت دیجیتال برای داده‌ها عمل می‌کند. این تابع هر ورودی، چه رمز عبور، فایل یا ایمیل، را دریافت کرده و آن را به یک رشته ثابت از کاراکترها تبدیل می‌کند. حتی کوچک‌ترین تغییر در ورودی، هش کاملاً متفاوتی را تولید می‌کند.

نکته کلیدی این است که این فرآیند غیرقابل برگشت است. یعنی شما نمی‌توانید داده‌ها را از هش بازسازی کنید. برای مثال، زمانی که رمز عبور خود را در یک وب‌سایت وارد می‌کنید، رمز عبور به‌طور مستقیم ذخیره نمی‌شود، بلکه سیستم هش آن را ذخیره می‌کند. هنگامی که دوباره وارد سایت می‌شوید، رمز عبور شما هش شده و با هش ذخیره شده مقایسه می‌شود تا وارد شوید.

بیشتر بخوانید: پیشرفت‌های رمزنگاری در عصر کامپیوترهای کوانتومی

کاربردهای رمزنگاری

رمزنگاری در بخش‌های مختلف زندگی آنلاین ما به کار می‌رود. هرگاه اطلاعاتی نیاز به حفاظت داشته باشند، احتمالاً رمزنگاری برای امنیت آن‌ها فعال است.
 

 امنیت اینترنت (HTTPS، SSL/TLS)

وقتی به وب‌سایتی با آدرس https:// مراجعه می‌کنید، رمزنگاری در پس‌زمینه فعال است تا اتصال شما خصوصی و امن بماند. پروتکل‌های SSL/TLS برای حفاظت از داده‌های شما هنگام انتقال در اینترنت از رمزنگاری استفاده می‌کنند.
 

برنامه‌های پیام‌رسان

آیا در برنامه چت خود پیامی با عبارت “رمزگذاری سرتاسری” مشاهده کرده‌اید؟ این بدان معناست که تنها شما و فردی که با او صحبت می‌کنید می‌توانید پیام‌ها را بخوانید و حتی ارائه‌دهنده برنامه نیز نمی‌تواند آن‌ها را مشاهده کند. برنامه‌هایی مانند واتس‌اپ، سیگنال و آی‌مسیج از رمزنگاری سرتاسری برای حفظ حریم خصوصی مکالمات استفاده می‌کنند.
 

امضاها و گواهی‌های دیجیتال

رمزنگاری به تأیید هویت آنلاین کمک می‌کند. امضاهای دیجیتال ثابت می‌کنند که یک سند یا پیام از طرف یک شخص خاص ارسال شده و تغییر نکرده است. همچنین گواهی‌های SSL تضمین می‌کنند که شما به وب‌سایت اصلی متصل هستید، نه یک سایت جعلی.

ارز دیجیتال و بلاکچین

ارزهای دیجیتال مانند بیت‌کوین و اتریوم بدون رمزنگاری وجود نداشتند. تراکنش‌ها با استفاده از رمزنگاری کلید عمومی ایمن می‌شوند و بلاکچین از هش‌های رمزنگاری‌شده برای تضمین این که سوابق نمی‌توانند دستکاری شوند استفاده می‌کند.
 

 محافظت از داده‌های ابری

وقتی فایل‌ها را در فضای ابری مانند گوگل درایو یا دراپ‌باکس ذخیره می‌کنید، رمزنگاری داده‌ها را از دسترسی غیرمجاز محافظت می‌کند.
 

احراز هویت امن

سیستم‌های ورود به حساب کاربری از رمزنگاری و هش استفاده می‌کنند و با اضافه کردن احراز هویت دو مرحله‌ای (۲FA)، رمزنگاری امنیت بیشتری فراهم می‌آورد.
 

بانکداری و پرداخت‌های آنلاین

برای اطمینان از حفظ حریم خصوصی اطلاعات مالی، سیستم‌های پرداخت از رمزنگاری و امضاهای دیجیتال برای تأیید تراکنش‌ها و جلوگیری از کلاهبرداری استفاده می‌کنند.

چرا به رمزنگاری نیاز داریم؟

در دنیای دیجیتال امروز که خرید، بانکداری، چت و حتی باز کردن درب خانه به صورت آنلاین انجام می‌شود، رمزنگاری به محافظت از داده‌های حساس، مانند رمزهای عبور و اطلاعات مالی، کمک می‌کند و از افشای آن‌ها جلوگیری می‌کند. رمزنگاری همچنین تضمین می‌کند که اطلاعات تغییر نکرده‌اند، هویت فرستنده تأیید شده است و هیچ‌کس نمی‌تواند ارسال پیام را انکار کند.

در مجموع، رمزنگاری اعتماد مورد نیاز برای زندگی دیجیتال را ایجاد می‌کند و بی‌سر و صدا در پس‌زمینه کار می‌کند تا همه چیز امن و قابل اعتماد باقی بماند.