Разное

Криптография. С ней человек сталкивается ежедневно. Что же это такое?

Покупки в интернете, авторизация на сайтах, банковские переводы и платежи, различные электронные услуги, общение в мессенджерах – то, что люди используют ежедневно в своей жизни. Информация, её безопасность и конфиденциальность стали сверхценными. А вы когда-нибудь задумывались, что является главной составляющей безопасности персональных и других данных в интернете?

Именно криптография встречается во многих сферах нашей жизни. Чтобы защитить информацию от злоумышленников, криптографы постоянно совершенствуются и придумывают новые и новые решения для обеспечения безопасности данных.

Криптография. Что это?

На первый взгляд может показаться, что криптография нужна только для специалистов в сфере информационных технологий, крупных корпораций или вовсе хакеров. На самом деле, общие знания о безопасности данных нужны и простому пользователю. Отсутствие этих знаний приводит к потере личных данных и попаданию информации в руки злоумышленников.

Криптография включает:

Конфиденциальность – невозможность прочтения какой-либо информации посторонними. Например, когда посмотреть фото, прочитать посты или другую информацию о человеке нельзя без авторизации и добавления в друзья в случае закрытого аккаунта. Или же в компьютер можно войти, только зная пароль. Это самые простые варианты шифрования информации, а в крупных компаниях используются огромные объёмы данных, которые зашифровываются сложными криптографическими методами.

Целостность данных – невозможность незаметного изменения информации. В последнее время всё чаще встречаются случаи, когда злоумышленники пытаются подделать электронные документы, изменить номер телефона для получения кода банковских операций и т.д. Именно поэтому важно, чтобы данные при выполнении какой-либо операции не были изменены посторонними лицами.

Аутентификация – проверка подлинности авторства или, проще говоря, обеспечение того, что соединение с двух сторон является подлинным. Перед входом в личную почту, вы вводите свой логин и пароль, то есть идентифицируетесь, а потом уже аутентифицируетесь, например, при помощи пароля в смс на телефон.

Среди самых простых примеров можно назвать вход на сайт, который может быть защищённым и являться тем сайтом, за который себя выдаёт. Это особенно важно при оплате товаров в интернете при помощи карты.

Шифрование – процесс изменения сообщения при помощи кодирования данных. Для того чтобы зашифровать текст, необходимы:

• исходное сообщение (незашифрованный текст),
• определённый шифр (алгоритм или способ для преобразования текста),
• ключ (дополнительные данные для шифрования и расшифрования).

Этот процесс можно представить, как вход и выход в какую-то дверь. Представьте, что вы хотите войти в какой-либо дом через закрытую дверь. Вы не знаете, что находится за ней. Это похоже на текст, который зашифрован и не понятен вам. Для того чтобы открыть эту дверь, не хватает ключа. В случае с текстом – дополнительных данных, а в случае с дверью –самого ключа для замочной скважины. И только имея этот ключ, можно открыть эту дверь или же расшифровать и прочитать текст.

То есть криптография – это наука о методах и способах сохранения конфиденциальности, целостности данных и проверки подлинности авторства, а также шифрования информации.

Истоки криптографии

Криптография появилась ещё задолго до появления компьютеров. Первой криптографической системой можно считать письменность. Эта система была необходима для сохранения секретности сообщений. Древние шифры больше похожи на загадки и ребусы, чем на криптографию. Чаще всего послание зашифровывалось при помощи перестановки и замены символов.

Ещё 4000 лет до н.э. египтяне научились изобретательно передавать свои послания. Для этого они использовали специальные иероглифы.

Мастера хранили в тайне свои рецепты и секреты своего искусства. Например, в Месопотамии гончары ещё 3500 лет назад защищали секреты мастерства на глиняных табличках с помощью специального шифра.

Особую популярность приобрёл шифр Цезаря, в основе которого лежит алфавит. Принцип очень простой: каждая буква сдвигается вправо по алфавиту на определённое количество символов. Это и был ключ к расшифровке, который знал только адресат. Сам Юлий Цезарь использовал сдвиг на 3 символа.

Если нам нужно зашифровать слово привет по методике Цезаря, то:

П→Т, Р→У, И→Л, В→Е, Е→З, Т→Х

То есть в слове ТУЛЕЗХ зашифровано слово привет. Если использовать другой шифр со сдвигом на 2 символа, то получится СТКДЖБ. А чтобы другой человек не мог прочитать написанное, шифр мог меняться от послания к посланию.

Первоначально шифрование использовалось лишь для дипломатических, политических и военных целей, а позже для купцов и простых граждан.

В средневековье также использовались моноалфавитные шифры. Вскоре определённый шифр становился понятен большинству без ключа. Благодаря этому совершенствовались методы шифрования данных и появилась необходимость в другом способе защиты данных. Так появились полиалфавитные шифры. Принцип шифрования оставался таким же, но поскольку использовались разные буквы из нескольких алфавитов в одном послании, расшифровать его было уже гораздо сложнее.

Все послания засекречивались вручную на протяжении многих веков и только в XX веке появились первые шифровальные машины. До появления компьютеров роль шифров была значимой лишь для определённого круга людей. Именно компьютерная революция дала мощный толчок в развитии криптографии, что привело к выходу криптографии в массы.

Где используется криптография?

На первый взгляд может показаться, что криптография используется в жизни человека не так часто, но на самом деле она окружает нас везде. Почти все аспекты нашей жизни напрямую связаны с криптографией, начиная от простого пользования компьютерами и гаджетами и заканчивая посещением веб-сайтов, онлайн-покупками и другими информационными технологиями.

Некоторые направления, где используется криптография:

• штрих-коды и QR-коды в магазинах;
• банки и банковские операции – то, чем человек пользуется ежедневно: оплата коммунальных платежей, топлива на заправке, продуктов в магазине. Для обслуживания карт и счетов и сохранения личных данных в банках используются сложные криптографические системы;
• онлайн-покупки – это безумно удобно, выгодно и быстро, совершая которые мы вводим огромное количество личных данных (номера телефонов и карт, адреса, email и др.). Эти данные должны быть зашифрованы для предупреждения попаданиях их в свободный доступ в сети;
• бизнес и бухучёт – передача различной документации и отчётов через удалённые каналы связи.

В современном мире криптография пронизывает бизнес, телекоммуникации, бухучёт, банковскую и многие другие сферы жизни. Также криптографические методы сыграли очень важную роль в появлении новой валюты – биткоина. Одним из важных направлений криптографии для развития экономики стран является маркировка товаров для борьбы с подделками. Криптография уже давно вышла за рамки только специалистов по безопасности и стала важна и нужна для любого пользователя, обеспечивая приватность и целостность его данных. Хотя криптография и обеспечивает безопасность информации, но назвать это абсолютной безопасностью всё же невозможно. Даже самые лучше алгоритмы в современном мире несовершенны, но понимая принципы их работы можно максимально защитить себя от кибер атак.