Kaj je šifra?

V kriptografiji je šifra algoritem, ki se uporablja za izvajanje šifriranja in/ali dešifriranja. Nekateri ljudje morda uporabljajo alternativno črkovanje "cypher", vendar je pomen še vedno enak. V splošni rabi se izraza koda in šifra lahko obravnavata kot sopomenki. Na področju kriptografije pa se to dvoje razlikuje.

Kode v resnici niso šifre

Koda običajno opisuje sistem, kjer je določenim besedam ali frazam dodeljen pomen. Kodne besede ali besedne zveze imajo lahko zakonit, dobro razumljiv pomen, vendar pa koda izvaja sekundarni pomen, ki ga lahko razumejo le tisti, ki »vedo«. Druga možnost je, da je koda lahko popolnoma nesmiselna kombinacija znakov.

Na primer, dva agenta, ki želita potrditi, da lahko drug drugemu zaupata, lahko uporabita par kodnih fraz. "Slišim, da je vreme v Parizu lepo v tem letnem času." in "Osebno sem bil vedno bolj naklonjen Dublinu." lahko par kodnih stavkov izziv-odziv. Ena od prednosti uporabe kodnih besednih zvez z uveljavljenimi in sekundarnimi pomeni je ta, da lahko zunanji opazovalec meni, da je pogovor povsem neobičajen in ni verjetno, da bi imel skrit pomen. Takšen sistem kodnih fraz ima koristi od verjetnosti zanikanja.

Vendar je treba paziti, da izbranih fraz ne bo uporabil naključni mimoidoči. Če je prva kodna besedna zveza izgovorjena naključnemu članu javnosti, se jim bo to morda zdelo nekoliko nenavadno, drugače pa le prazno klepetanje. Odziv kode mora biti izbran tako, da je smiseln za vsakogar, ki morda posluša, vendar je zelo malo verjetno, da bi ga povedala naključna oseba.

Nekatere kode morda sploh ne uporabljajo polnih besed. Na primer, "UBDIBF" je lahko kodna beseda, ki se uporablja za označevanje "misija končana, vsi cilji izpolnjeni". Vsakdo, ki bi videl ali slišal takšno kodo, bi lahko domneval, da se prenaša neko tajno sporočilo. Brez poznavanja kode pa ne bi mogli določiti pomena. Take kode so krajše in jih je lažje prenašati. Obe metodi predstavljata tudi tveganje, da operativec pozabi pravilno kodo za uporabo.

Šifre

Šifra je algoritemski način za spreminjanje sporočila na tak način, da izhoda, znanega kot šifrirano besedilo, ni mogoče razumeti. Da bi preprečili, da bi celotna šifra postala neuporabna, takoj ko nekdo razume, kako deluje, se za spreminjanje izhoda uporablja "ključ".

V sodobni kriptografiji obstajata dva različna načina definiranja algoritmov. Prvi je po vrsti ključa. Simetrična šifra uporablja isti ključ za šifriranje in dešifriranje podatkov. Simetrični ključ se na splošno imenuje skrivni ključ. Asimetrična šifra uporablja dva različna ključa, enega za šifriranje podatkov in enega za dešifriranje. Običajno je asimetrični ključ, ki se uporablja za šifriranje podatkov, znan kot javni ključ, medtem ko se ključ za dešifriranje imenuje zasebni ključ. Njihova uporaba na ta način omogoča vsakomur, da šifrira sporočilo, pri čemer je prepričan, da lahko samo zakoniti lastnik zasebnega ključa dešifrira in prebere sporočilo.

Šifre lahko razvrstimo tudi kot tokovne ali blokovne. Pretočna šifra šifrira neprekinjen tok simbolov. Bločna šifra šifrira bloke podatkov s fiksno velikostjo, saj potrebujejo takšne blokovne šifre oblazinjenje, če podatki ne ustrezajo natančno velikosti bloka.

Klasične proti modernim šifram

Klasične šifre so bile relativno preproste. To je bilo potrebno zaradi nizke ravni tehnologije, ki je zahtevala, da so bile šifre uporabne ročno ali z uporabo preprostih orodij. Ti so običajno vključevali prenos ali zamenjavo. Nadomestna šifra, kot je Cezarjeva šifra ali ROT13, nadomesti eno črko v abecedi z drugo. V ROT13 je vsaka črka nadomeščena s črko 13 znakov za njo v abecedi. Transpozicijska šifra deluje podobno, vendar nima enakega premika za vsak znak. Takšne tehnike je razmeroma enostavno razbiti, tudi če se abeceda transpozicije spremeni za vsako črko. To je zato, ker je možnega prostora za ključe malo, zato je mogoče uporabiti le toliko različnih ključev. Ko sovražnik razume šifro, lahko poskusi vse ključe in zlomi sistem.

Sodobne šifre temeljijo na Kerckhoffovem principu. To pravi, da mora vsak kriptosistem ostati varen, tudi če je celoten sistem, razen ključa, znan sovražniku. Kot take so sodobne šifre javne in dobro raziskane, ne da bi bila ogrožena njihova varnost. Zdaj je treba ohraniti skrivnost samo ključa, kar je veliko bolj obvladljivo kot ohraniti skrivnost celotnega sistema.

Zaključek

Šifra je drugo ime za algoritem šifriranja. Nekateri ljudje lahko uporabljajo izraz zamenljiv s kodo (kot v šifrirano = kodirano). Vendar to ni povsem pravilno. Koda se zanaša na to, da pomeni kode ostanejo tajni. Šifra se lahko določi tudi poljubno. Šifra je ponovljiv algoritem za šifriranje poljubnih podatkov. Varnost šifre je odvisna od tega, ali ključ ostane skrivnost.

Izraz "šifra" izhaja iz arabske besede za nič صفر (sifr). Sistem rimskih številk ni imel koncepta ničle, zato je bila arabska beseda, ko se je sistem arabskih številk razširil v Evropo v srednjem veku, sprejeta v srednjeveško latinščino ad “cifra”. Sčasoma se je v Angliji ta izraz razvil v besedo "šifra". Domneva se, da je bil novi koncept ničle težko razumljiv, zato se je izraz uporabljal za vsako sporočilo ali komunikacijo, ki je bila težko razumljiva, tudi če dejansko ni bilo kodirano ali šifrirano.