Co je šifra?

V kryptografii je šifra algoritmus používaný k provádění šifrování a/nebo dešifrování. Někteří lidé mohou používat alternativní hláskování „šifr“, ale význam je stále stejný. V běžném používání mohou být termíny kód a šifra považovány za synonyma. V oblasti kryptografie se však tyto dva liší.

Kódy ve skutečnosti nejsou šifry

Kód obvykle popisuje systém, kde je určitým slovům nebo frázím přiřazen význam. Kódová slova nebo fráze mohou mít legitimní, dobře srozumitelný význam, ale kód implementuje sekundární význam, kterému mohou porozumět pouze ti, kteří „to vědí“. Případně může být kód zcela nesmyslná kombinace znaků.

Například dva agenti, kteří chtějí potvrdit, že si mohou navzájem důvěřovat, mohou použít pár kódových frází. "Slyšel jsem, že v tuto roční dobu je v Paříži pěkné počasí." a "Osobně jsem byl vždy více nakloněn Dublinu." může být dvojice kódových frází výzva-odpověď. Jednou z výhod používání kódových frází se zavedeným a sekundárním významem je to, že vnější pozorovatel může považovat konverzaci za zcela výjimečnou a pravděpodobně nebude mít skrytý význam. Takový systém kódových frází těží z věrohodné popření.

Je však třeba dbát na to, aby vybrané fráze nepoužil náhodný kolemjdoucí. Pokud je první kódová fráze vyslovena náhodnému členovi veřejnosti, může to považovat za trochu divné, ale jinak je to jen nečinný chat-chat. Odpověď na kód by měla být zvolena tak, aby dávala smysl každému, kdo by mohl naslouchat, ale je extrémně nepravděpodobné, že by byla vyslovena náhodnou osobou.

Některé kódy nemusí vůbec používat celá slova. Například „UBDIBF“ může být kódové slovo používané k označení „mise splněna, všechny cíle splněny“. Každý, kdo by viděl nebo slyšel takový kód, by mohl předpokládat, že je předávána nějaká tajná zpráva. Bez znalosti kódu by však nebyli schopni určit význam. Takové kódy těží z toho, že jsou kratší a snadněji se přenášejí. Obě metody také riskují, že operátor zapomene správný kód, který má použít.

Šifry

Šifra je algoritmický způsob, jak pozměnit zprávu takovým způsobem, že výstup, známý jako šifrovaný text, nemůže být srozumitelný. Aby se zabránilo tomu, že se celá šifra stane zbytečnou, jakmile někdo pochopí, jak funguje, používá se „klíč“ pro změnu výstupu.

V moderní kryptografii existují dva odlišné způsoby definování algoritmů. První je podle typu klíče. Symetrická šifra používá stejný klíč k šifrování a dešifrování dat. Symetrický klíč je obecně označován jako tajný klíč. Asymetrická šifra používá dva různé klíče, jeden k šifrování dat a druhý k dešifrování. Asymetrický klíč používaný k šifrování dat je obvykle znám jako veřejný klíč, zatímco dešifrovací klíč je označován jako soukromý klíč. Jejich využití tímto způsobem umožňuje komukoli zašifrovat zprávu s jistotou, že pouze legitimní vlastník soukromého klíče může zprávu dešifrovat a přečíst.

Šifry lze také klasifikovat jako proudové nebo blokové šifry. Proudová šifra zašifruje nepřetržitý proud symbolů. Bloková šifra šifruje bloky dat s pevnou velikostí, protože takové blokové šifry potřebují výplň, pokud data přesně neodpovídají velikosti bloku.

Klasické vs moderní šifry

Klasické šifry byly poměrně jednoduché. To bylo nutné kvůli nízkým technickým úrovním, které vyžadovaly, aby byly šifry použitelné ručně nebo pomocí jednoduchých nástrojů. Ty měly tendenci zahrnovat transpozici nebo nahrazení. Substituční šifra, jako je Caesarova šifra nebo ROT13, nahrazuje jedno písmeno v abecedě jiným. V ROT13 je každé písmeno nahrazeno písmenem 13 znaků za ním v abecedě. Transpoziční šifra funguje podobně, ale nemá stejný posun pro každý znak. Takové techniky, i když se transpoziční abeceda mění po každém písmenu, jsou relativně snadno prolomitelné. Je to proto, že možný klíč je malý, existuje jen tolik různých klíčů, které lze použít. Jakmile nepřítel pochopí šifru, může prostě vyzkoušet všechny klíče a prolomit systém.

Moderní šifry spoléhají na Kerckhoffův princip. To říká, že každý kryptosystém by měl zůstat bezpečný, i když celý systém, kromě klíče, zná nepřítel. Jako takové jsou moderní šifry veřejné a dobře prozkoumané, aniž by byla ohrožena jejich bezpečnost. Nyní je třeba udržovat v tajnosti pouze klíč, což je mnohem lépe zvládnutelné než držet v tajnosti celý systém.

Závěr

Šifra je jiný název pro šifrovací algoritmus. Někteří lidé mohou používat termín zaměnitelný s kódem (jako v zašifrovaný = zakódovaný). To však není striktně správné. Kód se opírá o význam kódu, který zůstává tajný. O kodexu lze také rozhodnout libovolně. Šifra je opakovatelný algoritmus pro šifrování libovolných dat. Zabezpečení šifry závisí na klíči, který zůstává tajemstvím.

Termín „šifra“ pochází z arabského slova pro nulu صفر (sifr). Římská číselná soustava neměla pojem nula, takže když se arabská číselná soustava ve středověku rozšířila do Evropy, arabské slovo bylo přejato do středověké latiny ad „cifra“. Postupem času se v Anglii tento termín vyvinul ve slovo „šifra“. Má se za to, že novému konceptu nuly bylo těžké porozumět, takže se tento termín používal k označení jakékoli zprávy nebo komunikace, které bylo těžké porozumět, i když ve skutečnosti nebyla zakódována nebo zašifrována.