Простое шифрование для начинающих: только основы

[Carder]

Компьютерный жаргон и описываемые ими технологии могут быть очень сложными. В этом нет ничего плохого, и для людей, которые разрабатывают и создают эти вещи, сложности являются частью острых ощущений.

Даже как пользователь-энтузиаст, я не понимаю большинства математических деталей низкого уровня того, как работают высокие технологии.

Если вы не являетесь энтузиастом компьютерных технологий, то действительно ли вам нужно знать и понимать все детали? Конечно, нет. Фактически, если для использования технологии требуются специальные знания, то она не готова к использованию в прайм-тайм.

То же самое и с компьютерным шифрованием. Хотя технические детали шифрования могут сбивать с толку, на самом деле использовать его в качестве потребителя совсем не сложно. Чтобы принимать правильные решения, вам нужны базовые знания о том, как работает шифрование в целом. Когда дело доходит до вашей собственной безопасности, конечная ответственность ложится на вас. Так что быть в курсе важно.

Шифрование: объясни мне, как будто мне 5​

Допустим, вы хотели отправить кому-то письмо, но содержание сообщения довольно конфиденциальное. Это большой секрет, который должен увидеть ТОЛЬКО человек, которому суждено читать. Если бы кто-то другой получил его в свои руки, у вас были бы больше неприятностей, чем вы думаете. Скажем так, вы очень заинтересованы в том, чтобы не допустить попадания сообщения в чужие руки.

Так как бы вы это сделали? Вы бы наняли вооруженную охрану? Положить в очень прочный сейф? Как насчет того, чтобы поместить на него код, и если будет введен неправильный PIN-код, сообщение самоуничтожится?

Все это довольно серьезные решения, но даже в этом случае нет гарантии, что кто-то их не обойдёт. Так почему бы просто не написать сообщение в форме, которую умеет читать ТОЛЬКО человек на другом конце провода? Почти как тайный язык между вами двумя.

Это хорошая аналогия, если что такое «шифрование». Это способ манипулировать вашим сообщением так, чтобы его никто не понял. Другой человек знает, как вы этим манипулировали, и может обратить процесс вспять, когда получит ваше сообщение. Так что не имеет значения, есть ли у кого-то еще копия информации. В этом нет никакого смысла.

Вкратце, это шифрование.

Нормально, но, как?​

Это хороший вопрос. Одно дело сказать, что мы «манипулируем» сообщением, чтобы сделать его нечитаемым, но как на самом деле выглядит процесс?

Во-первых, давайте познакомимся с некоторыми терминами. Вы уже знаете, что процесс шифрования сообщения называется шифрованием. Шифрование - это практическая часть области, известной как криптография. Метод, который мы используем для манипулирования сообщением, чтобы его зашифровать, называется «шифром».

Вся криптография основана на искусстве создания шифров. Шифр - это бит, которым вы должны поделиться с другим человеком, который получит сообщение. Вы используете инструкции, встроенные в шифр, чтобы перепутать сообщение. Затем человек на другом конце использует шифр, чтобы все перемешать.

Как на самом деле выглядит шифр? Самый простой пример - шифр подстановки. Это то, для чего вам не нужен компьютер, но он действительно имел практическое применение в истории. Достаточно хорошо для армейских генералов и тому подобное. Вы берете букву в сообщении и заменяете ее чем-то другим. Это может быть другая буква в алфавите, какие-то придуманные вами символы.

В наши дни все о ключах​

Шифры, которые мы используем на компьютерах в наши дни, концептуально такие же, как и другие типы шифров. Ключевое отличие состоит в том, что знания того, как работает шифр, недостаточно, чтобы полностью изменить его действие. Как это может быть? Это благодаря включению случайности. Как вы, наверное, уже знаете, случайность по определению не имеет закономерностей. Если вы выберете 100 чисел наугад, то их ничто не связывает друг с другом.

Шифры, которые мы используем для компьютеров, оставляют в себе небольшой пробел, который необходимо заполнить случайной последовательностью символов. Затем они составляют неотъемлемую часть того, как шифр обрабатывает информацию. Это означает, что простое знание того, как работает шифр, в целом не поможет вам декодировать конкретное сообщение.

В рамках функциональности шифра существует уникальная строка символов, известная как ключ шифрования. Вам понадобится и этот ключ, и шифр, чтобы снова понять смысл сообщения. Шифры настолько сложны, что только компьютер может их применить. Это означает, что единственный путь вперед - угадать ключ. Только вот с этим есть одна маленькая проблема ...

Ключи невозможно угадать​

Что ж, технически это не невозможно, но настолько сложно, что это может быть невозможно. Помните, что ключи рандомизированы, а это означает, что невозможно предсказать или получить ключ из чего-либо еще.

Это означает, что для взлома шифрования вам придется угадывать. Как долго это займет? Хорошо, давайте сделаем небольшой пример, чтобы дать вам представление. Допустим, вы хотели украсть велосипед. Я не знаю, почему ты просто так отчаянно хочешь его.

Велосипед имеет замок с четырехзначной комбинацией. Каждая цифра может быть от 0 до 9. Поскольку здесь четыре цифры, это означает, что число, которое разблокирует велосипед, находится в диапазоне от 0000 до 9999. Это 10 000 возможных чисел. Если бы вам нужно было угадать все возможные числа, и вы могли бы сделать одно число в секунду, вам потребовалось бы почти три часа, чтобы перебрать их все. Конечно, вы, вероятно, раньше наберете правильное число. Вероятность того, что это будет первая половина возможных чисел, составляет 50%. Это «всего» около полутора часов. Тем не менее, вас наверняка поймают задолго до того, как вы действительно найдете ответ.

А теперь представьте, что мы добавляем к этому замку всего одну цифру. Тогда мы можем перейти с 00000-99999. Теперь у нас в десять раз больше возможных комбинаций, и теперь это займет в десять раз больше времени. С каждой дополнительной цифрой в коде сложность угадывания возрастает в десять раз.

То же самое и с ключами шифрования, но цифры гораздо более безумные. Типичный ключ шифрования состоит из 128 или 256 цифр. Более того, каждая цифра не находится между 0-9. Вместо этого доступен весь буквенно-цифровой набор. Это включает в себя все числа и оба регистра алфавита. Общее количество предположений исчисляется триллионами, что означает, что во Вселенной просто недостаточно времени или энергии, чтобы когда-либо угадать правильный ответ.

У каждого есть свой тип - криптография​

Есть много способов подойти к шифрованию. Вы уже знаете, что сегодняшнее шифрование основано на ключах, но не все шифрование на основе ключей одинаково. Есть три основных типа шифрования, о которых вы должны знать как пользователь Интернета.

Самый простой тип - симметричное шифрование. Это просто причудливый способ сказать, что ключ, который вы используете для шифрования, также расшифровывает. Это означает, что если кто-нибудь когда-нибудь попадал в руки к ключу, у вас проблемы. Сети Wi-Fi используют эту настройку. В этом случае ключом является ваш пароль WiFi. Вот почему вы должны использовать VPN с общедоступным Wi-Fi. Ключ есть у каждого, так что они могут шпионить за вами, если захотят.

Чтобы решить проблему получения ключей людьми, не предоставляя им доступа для дешифрования, мы изобрели асимметричное шифрование. Теперь таких ключей два. Каждый может выполнять только одну работу: зашифровать или расшифровать.

Так что вы можете спокойно сделать один публичным. Любой, кто хочет отправить вам сообщение, может использовать ваш открытый ключ. Только вы можете расшифровать его своим закрытым ключом. Чтобы отправить информацию другим способом, вы используете открытый ключ другого человека.

Наконец, есть хеширование, которое не совсем относится к шифрованию данных, но связано с ним. Когда вы хешируете часть данных, вы получаете уникальную подпись. Если в данных был другой бит, хеш выглядел бы совершенно иначе. Фактических данных нет в самом хэше. Хэши используются для проверки того, были ли данные изменены. Мы также используем их для паролей. У такого провайдера, как Facebook, нет вашего фактического пароля в файле. Просто хеш из этого. Когда вы вводите пароль, он снова хешируется. Если оба хэша точно совпадают, вам предоставляется доступ.

Чем нам нужна криптография​

Нетрудно найти пример криптографии, который поможет вам в повседневной жизни. Например, вы, вероятно, подключены к сети Wi-Fi прямо сейчас или будете подключены к сети сегодня. Код доступа Wi-Fi на самом деле является ключом шифрования, хотя и довольно простым и коротким. Основываясь на том, что вы читали выше, вы могли понять, что это пример симметричного шифрования.

Это далеко не единственное место. Вот несколько распространенных случаев, когда шифрование делает вашу жизнь лучше.

Шифрование дисков и устройств​

Информация на дисках наших компьютеров и смартфонов может содержать очень конфиденциальную информацию, и очевидно, что она нуждается в защите.

Шифрование может во многом помочь. Существует множество программ для полного шифрования диска, которые превратят ваш ПК с Windows, Mac или Linux в хранилище данных.

То же самое касается телефонов и планшетов Android и iOS. В наши дни они поставляются с полным шифрованием диска, активированным по умолчанию. При наличии шифрования диска не имеет значения, получит ли кто-то физический доступ к вашим данным. Без ключа дешифрования у них нет шансов получить доступ к вашей информации.

Интернет-шифрование​

Если вы используете Wi-Fi, маршрутизатор шифрует сигнал между собой и вашим устройством. Если вы посещаете веб-сайт с защитой HTTPS, вся информация о вас и их сервере будет защищена. Это очень полезно, если вы не хотите, чтобы банковские реквизиты или другая личная информация была перехвачена на пути к веб-серверу или с него.

Тогда есть защита VPN. VPN или виртуальная частная сеть шифрует каждый бит данных, оставшихся или поступающих через ваш сетевой порт. Это означает, что ваш интернет-провайдер и ваше правительство не могут следить за тем, что вы делаете. Сайт, к которому вы подключаетесь, также не знает, кто и где вы находитесь. Это сильная форма защиты, доступная каждому. Нам особенно нравится ExpressVPN. Так что, возможно, это хорошее место для начала.

Шифрование: трудно взломать, легко понять​

Это все основные факты, необходимые для понимания шифрования и его роли в нашей повседневной цифровой жизни. Благодаря шифрованию все мы можем жить и работать в относительной безопасности. Интегрируя шифрование в свою повседневную жизнь, вы можете эффективно бороться с миром, который хочет лишить вас вашей конфиденциальности. Не знаю, как вы, но это не похоже на хорошую сделку!

По материалам technadu.com