رمزنگاری چیست و انواع آن کدام اند؟

امروزه در اینترنت و حوزه تکنولوژی، رمزنگاری یا Cryptography به‌صورت روزانه برای افزایش امنیت ارتباط بین دو مشتری، دو سرور یا دو فرد استفاده می‌شود. گرچه شما نمی‌توانید عملیات رمزنگاری را به چشم ببینید اما این فرآیند کاربردهای فراوانی دارد! البته، رمزنگاری مبحث جدیدی نیست، این فرآیند محاسباتی تاریخچه درازی دارد. از گذشته‌های دور مردم سعی داشتند که با روش‌های متفاوت حرف‌های خود را به‌صورت رمزی بیان کنند. اکنون از این روش برای پیام‌رسان‌های شخصی، انتقال پول و درمورد داده‌های سازمانی استفاده می‌شود. در این مطلب از سایت آکادمی SSL درمورد رمزنگاری و انواع آن توضیحات بیشتری مطالعه می‌کنید.

پیش از خواندن این مطلب، بهتر است در باره واژه هایی همچون رمزگذاری (Encryption) و رمزگشایی داده (Decryption) نیز اطلاعات لازم را کسب نمایید.

رمزنگاری چیست؟

پروتکل رمزنگاری (Cryptography) یک دانش و فرآیند محاسباتی است که داده‌های خوانا را به شکل‌های دیگر تبدیل می‌کند. به وسیله رمزنگاری، فقط افرادی که رمز عبور دارند می‌توانند این داده‌های تغییر یافته را مشاهده کنند. این روش در واقع یک استراتژی کلیدی محسوب می‌شود تا با حفاظت از حریم خصوصی، داده‌های حساس از دست مهاجمان دور نگه داشته شوند. متن تغییر یافته، مجموعه‌ای تصادفی از حروف، اعداد و گاهی نمادها است. البته این متن قابلیت تغییر به حالت عادی هم دارد که بعد از رمزگشایی اتفاق می‌افتد. 

اگر تمایل دارید تا در باره متن رمزگذاری شده اطلاعات بازم را کسب کنید، می توانید مقاله ciphertext چیست را مطالعه نمایید.

رمزنگاری چگونه عمل می‌کند؟

رمزنگاری داده‌ها ازطریق رمزنگاری الگوریتم‌ها انجام می‌شود. این الگوریتم‌ها با استفاده از کلید رمزگذاری تمام عملیات رمزنگاری را روی داده‌های ساده انجام می‌دهند. هر پروتکل رمزنگاری یک هدف خاص را به انجام می‌رساند. این اهداف خاص می‌توانند متفاوت باشند، از ارتباطات با پروتکل امنیتیTLS گرفته تا اتصالات راه دور و رایانه‌های دارای SSH و… .

به‌طور کلی، فرآیند رمزنگاری شامل یک رمز (الگوریتم رمزنگاری) و یک کلید رمزنگاری برای ایجاد رمز در داده‌ها می‌شود. هنگامی که متن رمزنگاری شده به گیرنده ارسال می‌شود، از یک کلید برای رمزگشایی متن و تبدیل آن به متن اصلی استفاده می‌شود. این کلیدها، بسیار شبیه به کلیدهای فیزیکی هستند، به این معنی که تنها کاربرانی که کلید مورد نظر را دارند می‌توانند قفل داده‌های رمزنگاری شده را باز کنند یا به عبارت دیگر، آن را رمزگشایی کنند.

 کاربرد رمزنگاری (Cryptography) در امنیت سایبری

 جالب است بدانید که در امنیت سایبری، رمزنگاری را یک هنر در نظر می‌گیرند! این روش به حفاظت اطلاعات کمک می‌کند، به‌طوری که حتی اگر افراد به‌صورت غیرمجاز به داده‌ها دسترسی پیدا کنند، به‌دلیل رمزگذاری نمی‌توانند آنها را بفهمند.

از این روش می‌توان برای مخفی نگه داشتن اطلاعات نظامی و انتقال داده‌های ملی در اینترنت استفاده کرد. این روش در سایر زمینه‌های سایبری بسیار پرکاربرد است چراکه امنیت کامل را فراهم می‌کند. محرمانه نگه‌داشتن محتوای اطلاعات، تایید هویت گیرنده و فرستنده پیام و جلوگیری از نفوذ غیرقانونی به اطلاعات و دست‌کاری آن از جمله کاربردهای رمزنگاری محسوب می‌شوند. به‌طور کلی، این روش مهم‌ترین اصول سازمان‌ها و نهادهای امنیتی دولت‌ها محسوب می‌شود.

انواع روش‌های رمزنگاری

الگوریتم‌های مورد استفاده برای رمزنگاری (cryptology) متعدد هستند اما روش‌های اجرای این فرآیند در دو دسته قرار می‌گیرند: رمزنگاری متقارن یا رمزنگاری کلید متقارن (symmetric cryptography)، رمزنگاری نامتقارن یا رمزنگاری کلید عمومی (asymmetric cryptography).  

رمزنگاری متقارن چیست؟

برای درک بهتر رمزنگاری متقارن باید از یک مثال کمک بگیریم. سیستم اداره پست را در نظر داشته باشید که در آن یک فرستنده و یک گیرنده وجود دارد. فرستنده محتوای مورد نظر را در یک بسته‌بندی قرار می‌دهد و با قفلی مخصوص آن را کلید می‌کند، از طرف دیگر، گیرنده همان کلید را دارد که در هنگام دریافت بسته خود بتواند آن را باز کند. این عملکرد مشابه با الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن است.

این روش به دو دسته دو دسته‌ی رمزنگاری دنباله‌ای و رمزنگاری بلوکی تقسیم می‌شود. در نوع اول، کل پیام به یک باره رمزنگاری می‌شود، اما در رمزنگاری بلوکی یا قالبی، یک بلوک شامل تعداد مشخصی بیت که معمولا ۶۴ بیت است رمزنگاری می‌شوند.

برخی از انواع الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن شامل موارد زیر می‌شوند:

•         Twofish
•         Serpent
•         AES
•         Blowfish
•         CAST5
•         RC4
•         TDES
•         IDEA

رمز نگاری نامتقارن چیست؟

در رمزنگاری نامتقارن، به‌جای آنکه یک کلید یکسان وجود داشته باشد، فرستنده و گیرنده دو قفل متفاوت با کلیدهای منحصر به‌فرد دارند. در این روش، فرستنده از گیرنده درخواست می‌کند تا قفل مخصوص خود را برای اون بفرستد. سپس، فرستنده پیام را در بسته‌بندی می‌گذارد و با قفل مخصوص گیرنده آن را قفل می‌کند، پس ارسال پیام، فقط خود گیرنده می‌تواند آن را باز کند. به عبارت دیگر، حتی فرستنده هم نمی‌تواند پیام مورد نظر را باز کند، زیرا قفل آن تنها در دست گیرنده قرار دارد.

درواقع در این روش گیرنده پیام دو کلید عمومی و خصوصی ایجاد می‌کند، کلید عمومی برای فرستنده ارسال می‌شود تا او با استفاده از آن کلید را رمزنگاری کند. پس از دریافت پیام، عملیات رمزگشایی با کلید خصوصی که در دست گیرنده است انجام می‌گیرد.

از مزایا این روش می‌توان به قابلیت هویت‌سنجی در فرآیندهای مختلف اشاره کرد. همچنین این روش مقیاس‌پذیری مناسبی ارائه می‌دهد. از الگوریتم‌های مورد استفاده در رمزنگاری نامتقارن می‌توان الگوریتم RSA را نام برد که در این روش بیشتری کاربرد را دارد. این الگوریتم در زمینه‌های مجوزهای اینترنتی SSL و TLS، رمز ارزها و رمزنگاری ایمیل‌ها بیشتر استفاده می‌شود.

تفاوت رمزنگاری متقارن و نامتقارن

از آنجایی که رمزنگاری متقارن ساده‌تر است و سرعت عمل بالاتری دارد، بیشتر مورد محبوبیت قرار گرفته است. استفاده از یک کلید متقارن هم می‌تواند فرآیند رمزنگاری را ساده می‌کند. علاوه‌بر اینها این روش به قدرت پردازشی کمتری نیاز دارد. به همین دلیل است که از این روش برای داده‌های بسیار حجیم استفاده می‌شود. در مورد روش نامتقارن هم باید بگوییم که در آن، گیرنده هیچ نیازی به اشتراک‌گذاری کلید عمومی با فرستنده‌ها ندارد. این کلید به‌راحتی ارسال می‌شود و نیازی به امن بودن آن نیست، کلید خصوصی هم به‌راحتی در محلی در کامپیوتر نگهداری می‌شود.

رمز نگاری ترکیبی چگونه است؟

از آنجایی که هر کدام از روش‌های متقارن و نامتقارن مزایای خود را دارند، در برخی از مواقع از این دو روش در کنار هم استفاده می‌شود. برای مثال، رمزنگاری متقارن با وجود سرعت بالا، قابلیت هویت‌سنجی و اعتبار منحصربه‌فرد را ارائه نمی‌دهد. این در حالی است که برای بسیاری از عملیات‌ها به‌ویژه در زمینه امنیت وب، به رمزنگاری داده‌های حجیم با سرعت بالا در کنار هویت‌سنجی در تمامی فرآیندها نیاز داریم. در این مواقع استفاده از رمزنگاری هیبریدی یا ترکیبی بهترین گزینه است.  

مقاله پیشنهادی: end to end encryption چیست؟

کلام آخر

با استفاده از رمز نگاری می‌توان دسترسی جاسوسان به اطلاعات را از بین برد، با این روش دیگر امکان نفوذ به داده‌ها وجود ندارد، چراکه بعد از یافتن داده‌ها، مهاجمان با محتوایی ناخوانا مواجه می‌شوند که هیچ کارایی ندارد. درنتیجه، انواع روش‌های رمزنگاری به‌صورت متقارن یا نامتقارن می‌توان مزایای متعددی برای حفاظت از اطلاعات یا در زمینه‌های دیگر داشته باشد. اکنون برای ما بنویسید که نظر شما درمورد رمزنگاری چیست؟ درصورتی‌که درمورد انواع رمزنگاری سوالی دارید حتما برای ما بنویسید.

سوالات متداول

رمزنگاری چیست؟

رمزنگاری به فرایندی می‌گویند که طی آن یک داده، با استفاده از یک عبارت که کلید نام دارد، رمزگذاری می‌شود. این فرآیند با رشته‌ای تصادفی از کاراکترها، اعداد یا نمادها انجام می‌گیرد.

چند نوع الگوریتم رمزنگاری وجود دارد؟

الگوریتم‌های رمزنگاری در حالت کلی دو نوع هستند: ۱. الگوریتم‌های رمزنگاری با کلید متقارن یا Symmetric و ۲. الگوریتم‌های رمزنگاری با کلید نامتقارن یا Asymmetric.

تفاوت بین روش‌های متقارن و نامتقارن چیست؟

در روش متقارن، رمزنگاری با استفاده از یک کلید انجام می‌شود، اما در رمزنگاری نامتقارن، الگوریتم بر اساس کلید عمومی و خصوصی کار می‌کند.