Шифрование

Что такое шифрование

Шифрование - обратимое изменение информации в целях сокрытия её от неавторизованных лиц. Грубо говоря, это процесс, при котором мы меняем информацию так, чтобы доступ к ней могли получить только мы.

Обычно информация шифруется при помощи пароля, называемого ключем.

С помощью шифрования обеспечиваются три состояния безопасности информации:

Конфиденциальность. Шифрование используется для скрытия информации от неавторизованных пользователей при передаче или при хранении.
Целостность. Шифрование используется для предотвращения изменения информации при передаче или хранении.
Идентифицируемость. Шифрование используется для аутентификации источника информации и предотвращения отказа отправителя информации от того факта, что данные были отправлены именно им.

Цели шифрования

Шифрование применяется для хранения важной информации в ненадёжных источниках и передачи её по незащищённым каналам связи. Такая передача данных включает два взаимно обратных процесса:

Перед отправлением данных по линии связи или перед помещением на хранение они подвергаются зашифровыванию.
Для восстановления исходных данных из зашифрованных к ним применяется процедура расшифровки.

Методы шифрования

Симметричное шифрование использует один и тот же ключ и для зашифровывания, и для расшифровывания.
Асимметричное шифрование использует два разных ключа: один для зашифровывания (который также называется открытым), другой для расшифровывания (называется закрытым).

Хеш, Соль

Хеш с солью — термин, который часто употребляется в криптографии.

Хеш — это математическая функция, которая преобразует любое количество данных в строку фиксированной длины.
Соль — это случайная информация, которая добавляется к исходным данным перед хешированием.

Хешируются часто пароли пользователей на сайте, чтобы хранить их в зашифрованном виде. Однако в незашифрованном виде пароли могут быть получены, используя таблицы реверс-инжиниринга. Хеш является неразрешимым для чтения и не может быть обратно преобразован в пароль.

Соль — это рандомно сгенерированная строка, добавляемая к паролю в момент хеширования. Это добавляет дополнительное уровень безопасности и усложняет подбор со стороны злоумышленников.

Для расшифровки хеша с солью, нужно иметь доступ к соли, которая была использована при хешировании. Затем нужно сгенерировать хеш от введенной пользователем строки и соотнести его с имеющимся. Если хеши совпадают — пароль верный.

Пример хеширования с солью

Пароль пользователя: «password123» Сгенерированная соль: «ABCD1234» Хеш: «2e35be0642f92898b8d6fa9d7527da3b»

Без защиты с солью атака на базу данных может привести к краже паролей пользователей. Хранить соль можно в базе данных или в отдельном файле. Важно, чтобы эта информация была недоступна для злоумышленников.

Примеры шифров

Шифр Цезаря

Шифр Цезаря — шифр, при использовании которого каждая буква из открытого текста заменяется на такую букву, которая в алфавите находится на некотором постоянном числе позиций левее или правее от рассматриваемой буквы. Например, при сдвиге букв русского алфавита вправо на 3 позиции

буква «А» заменяется на букву «Г»,
буква «Б» заменяется на букву «Д»,
и так далее,
буква «Ь» заменяется на букву «Я»,
буква «Э» заменяется на букву «А»,
буква «Ю» заменяется на букву «Б»,
буква «Я» заменяется на букву «В».

Что здесь ключ?

В качестве ключа используется число, отрицательно или положительное, указывающее на сдвиг в определенную сторону алфавита. Если число отрицательное - сдвиг будет влево относительно буквы, если положительный - вправо.

Шифр Цезаря назван в честь римского полководца Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для шифрования текстов при переписке со своими военачальниками.

Практическое задание

Зашифровать слово "привет", а после расшифровать "щуцйц" с ключем сдвига - 8.

Азбука Морзе

Азбука Морзе - специальный алфавит, часто применяющийся у моряков. В нём каждая буква нашего алфавита имеет свой вариант кодировки - несколько точек или тире. Его нельзя отнести к каким-либо видам шифрования, поскольку он не использует ключа, но он также является одним из вариантов сокрытия информации.

morze

Так, например, известный сигнал СОС (SOS) на Морзянке имеет следующее значение: ... --- ...

Практическое задание

Зашифровать слово "сова", а после расшифровать "- --- .-. -"