Kas yra šifras?

Kriptografijoje šifras yra algoritmas, naudojamas šifravimui ir (arba) iššifravimui atlikti. Kai kurie žmonės gali naudoti alternatyvią rašybą „šifras“, tačiau reikšmė vis tiek yra ta pati. Įprastai vartojami terminai kodas ir šifras gali būti laikomi sinonimais. Tačiau kriptografijos srityje jos skiriasi.

Kodai tikrai nėra šifrai

Kodas paprastai apibūdina sistemą, kurioje tam tikriems žodžiams ar frazėms priskiriama reikšmė. Kodiniai žodžiai ar frazės gali turėti teisėtą, gerai suprantamą reikšmę, tačiau kodas įgyvendina antrinę reikšmę, kurią gali suprasti tik „žinantys“. Arba kodas gali būti visiškai beprasmis simbolių derinys.

Pavyzdžiui, du agentai, norintys patvirtinti, kad gali vienas kitu pasitikėti, gali naudoti kodo frazių porą. „Girdžiu, kad Paryžiuje šiuo metų laiku oras geras. ir „Aš asmeniškai visada buvau šališkesnis Dublinui“. gali būti iššūkio ir atsako kodo frazių pora. Vienas iš kodinių frazių, turinčių nusistovėjusias ir antrines reikšmes, naudojimo pranašumų yra tai, kad pašalinis stebėtojas gali laikyti pokalbį visiškai išskirtiniu ir mažai tikėtina, kad jis turės paslėptą prasmę. Tokiai kodinių frazių sistemai naudingas tikėtinas paneigimas.

Tačiau reikia būti atsargiems, kad pasirinktų frazių nepanaudotų atsitiktinis praeivis. Jei pirmoji kodo frazė pasakoma atsitiktiniam visuomenės nariui, jie gali manyti, kad tai šiek tiek keista, bet kitu atveju tiesiog tuščias pokalbis. Kodo atsakas turėtų būti parinktas taip, kad būtų prasmingas visiems, kurie klausosi, bet labai mažai tikėtina, kad jį pasakytų koks nors atsitiktinis asmuo.

Kai kuriuose koduose gali būti ne visi žodžiai. Pavyzdžiui, „UBDIBF“ gali būti kodinis žodis, naudojamas nurodant „misija baigta, visi tikslai pasiekti“. Kiekvienas, matantis ar girdėjęs tokį kodą, galėtų manyti, kad perduodama kokia nors slapta žinutė. Tačiau nežinodami kodo jie negalėtų nustatyti reikšmės. Tokie kodai yra trumpesni ir lengviau perduodami. Abu metodai taip pat rizikuoja, kad darbuotojas pamirš tinkamą naudoti kodą.

šifrai

Šifravimas yra algoritminis būdas sumaišyti pranešimą taip, kad išvestis, žinoma kaip šifro tekstas, nebūtų suprantama. Kad visas šifras netaptų nenaudingas, kai tik kas nors supras, kaip jis veikia, išvesties keitimui naudojamas „raktas“.

Šiuolaikinėje kriptografijoje yra du skirtingi algoritmų apibrėžimo būdai. Pirmasis yra pagal rakto tipą. Simetrinis šifras naudoja tą patį raktą duomenims užšifruoti ir iššifruoti. Simetrinis raktas paprastai vadinamas slaptuoju raktu. Asimetrinis šifras naudoja du skirtingus raktus – vieną duomenims užšifruoti, kitą – iššifruoti. Paprastai asimetrinis raktas, naudojamas duomenims užšifruoti, yra žinomas kaip viešasis raktas, o iššifravimo raktas vadinamas privačiuoju raktu. Tokiu būdu jas naudojant kiekvienas gali užšifruoti pranešimą, įsitikinęs, kad tik teisėtas privataus rakto savininkas gali iššifruoti ir perskaityti pranešimą.

Šifrus taip pat galima klasifikuoti kaip srautinį arba blokinį šifrą. Srauto šifras užšifruoja nuolatinį simbolių srautą. Bloko šifras užšifruoja fiksuoto dydžio duomenų blokus, nes tokius blokinius šifrus reikia papildyti, jei duomenys tiksliai neatitinka bloko dydžio.

Klasikiniai ir šiuolaikiniai šifrai

Klasikiniai šifrai buvo gana paprasti. Tai buvo būtina dėl žemo technologijų lygio, todėl šifrus buvo galima naudoti rankiniu būdu arba naudojant paprastus įrankius. Tai buvo susiję su perkėlimu arba pakeitimu. Pakaitinis šifras, pvz., Cezario šifras arba ROT13, vieną abėcėlės raidę pakeičia kita. ROT13 kiekviena raidė abėcėlėje pakeičiama 13 simbolių po jos. Transponavimo šifras veikia panašiai, tačiau kiekvienam simboliui nėra vienodo poslinkio. Tokius metodus, net kai transponavimo abėcėlė pakeičiama po kiekvienos raidės, gana lengva nulaužti. Taip yra todėl, kad raktų erdvė yra maža, galima naudoti tik tiek daug skirtingų klavišų. Kai priešas supranta šifrą, jis gali tiesiog išbandyti visus raktus ir sugadinti sistemą.

Šiuolaikiniai šifrai remiasi Kerckhoff principu. Tai teigia, kad bet kuri kriptosistema turėtų išlikti saugi, net jei visa sistema, išskyrus raktą, yra žinoma priešui. Šiuolaikiniai šifrai yra vieši ir gerai ištirti, nepakenkiant jų saugumui. Dabar tik raktas turi būti laikomas paslaptyje, o tai daug lengviau valdoma nei visos sistemos laikymas paslaptyje.

Išvada

Šifras yra kitas šifravimo algoritmo pavadinimas. Kai kurie žmonės gali naudoti terminą sukeičiamas su kodu (kaip užšifruotas = užkoduotas). Tačiau tai nėra griežtai teisinga. Kodas priklauso nuo kodo, kuris lieka slaptas, reikšmėmis. Kodas taip pat gali būti nuspręstas savavališkai. Šifravimas yra pakartojamas algoritmas, skirtas šifruoti savavališkus duomenis. Šifro saugumas priklauso nuo likusios paslapties rakto.

Terminas „šifras“ kilęs iš arabiško žodžio, reiškiančio nulį صفر (sifr). Romėniškoji skaitmenų sistema neturėjo nulio sąvokos, todėl viduramžiais arabų skaitmenų sistemai išplitus Europoje, arabiškas žodis buvo perimtas į viduramžių lotynų kalbą ad „cifra“. Laikui bėgant, Anglijoje šis terminas virto žodžiu „šifras“. Manoma, kad nauja nulio sąvoka buvo sunkiai suprantama, todėl šis terminas buvo naudojamas apibūdinti bet kokį pranešimą ar komunikaciją, kurią buvo sunku suprasti, net jei ji iš tikrųjų nebuvo užkoduota ar užšifruota.