Рассматриваемые данные могут быть секретным сообщением, изображением, голосовой записью или даже всем содержимым вашего телефона. Исходные данные могут быть восстановлены в процессе расшифровки .

Как используется шифрование?

Шифрование используется для защиты информации, например, сообщений, которые вы отправляете в свой банк и которые содержат данные вашей учетной записи. Вы также можете использовать его для шифрования ваших сообщений друзьям или содержимого вашего компьютера. Он используется организациями и правительствами для защиты конфиденциальных данных и планов. Он также может использоваться отдельными лицами и организациями, которые хотят избежать обнаружения, противостоять репрессивным режимам или в гнусных целях.

Ограничение доступа к данным

Вы можете рассматривать шифрование как способ ограничения доступа к данным. Когда данные зашифрованы, они доступны только тем, кто знает, как отменить процесс шифрования или расшифровать данные.

Любой зашифрованный текст может быть расшифрован, и для каждого примера шифрования, о котором вы узнаете в этом курсе, вы также узнаете о процессе его расшифровки.

Процесс шифрования

Алгоритм шифрования — это набор инструкций, которым вы должны следовать, чтобы изменить открытый текст, чтобы он стал зашифрованным. Его часто называют шифром .

Ключ

Помимо открытого текста, алгоритм шифрования использует еще один вход: ключ. Ключ определяет результат алгоритма шифрования; разные ключи будут давать разные зашифрованные тексты. Этот компонент позволяет ограничить доступ к сообщению, так как только те, кто знает ключ, могут расшифровать сообщение.

Ключи могут принимать разные формы. Во время Второй мировой войны британские шпионы использовали первые строчки стихотворений в качестве ключей, что часто облегчало их угадывание. В современном шифровании ключи чаще всего представляют собой очень длинные цепочки цифр и букв, которые генерируются алгоритмом.

Процесс создания ключа — вручную или с помощью алгоритма — называется генерацией ключа .

Процесс расшифровки

Чтобы превратить зашифрованный текст обратно в открытый текст, вы должны алгоритм расшифровки . Алгоритм расшифровки принимает зашифрованный текст и ключ в качестве входных данных и возвращает открытый текст.

Этот алгоритм может быть просто обратным набору инструкций, которые использовались для шифрования открытого текста, или совершенно другим алгоритмом.

Алгоритмы должны быть разработаны таким образом, чтобы алгоритм дешифрования всегда превращал зашифрованную форму сообщения обратно в исходное сообщение.

Если вы допустите ошибку при следовании алгоритму шифрования, человек, расшифровывающий зашифрованный текст, не сможет определить открытый текст.

Надежная схема шифрования

Если вы разработали надежную схему шифрования, вы сможете сообщить всем об алгоритмах шифрования и дешифрования, не облегчая злоумышленникам задачу взлома вашей системы. Пока ключ, используемый для шифрования сообщения, хранится в секрете, только люди, которые знают ключ, должны быть в состоянии правильно расшифровать сообщение.

Краткое описание шифрования

Шифрование — это процесс преобразования данных для сокрытия их смысла. Для этого необходимо использовать схему шифрования (шифр), которая будет состоять из:

• Алгоритм шифрования
• Алгоритм расшифровки
• И метод генерации ключей

Алгоритм шифрования использует ваш открытый текст и ключ в качестве входных данных и выводит зашифрованный текст.

Алгоритм дешифрования использует ключ и зашифрованный текст в качестве входных данных и выводит открытый текст.

Конкретный используемый ключ должен храниться в секрете, чтобы только предполагаемые получатели могли открыть сообщение.

Что такое шифрование данных? — ВыродкидляГиков

Шифрование данных — это метод сохранения конфиденциальности данных путем преобразования их в зашифрованный текст, который может быть расшифрован только с использованием уникального ключа дешифрования, созданного во время шифрования или до него.

Шифрование данных преобразует данные в другую форму (код), доступ к которой могут получить только люди, имеющие секретный ключ (ранее известный как ключ дешифрования) или пароль. Данные, которые не были зашифрованы, называются открытым текстом, а данные, которые были зашифрованы, называются зашифрованным текстом. Шифрование — одна из наиболее широко используемых и успешных технологий защиты данных в современном корпоративном мире.

Шифрование — критически важный инструмент для обеспечения целостности данных, и его важность невозможно переоценить. В какой-то момент почти все в Интернете было зашифровано.

Важность шифрования данных:

Важность шифрования никоим образом нельзя переоценить. Даже если ваши данные хранятся в стандартной инфраструктуре, их все равно можно взломать. Всегда есть вероятность того, что данные будут скомпрометированы, но с шифрованием данных ваша информация будет в большей безопасности.

Подумайте об этом на мгновение. Если ваши данные хранятся в защищенной системе, шифрование перед отправкой обеспечит их безопасность. Санкционированные системы не обеспечивают такой же уровень защиты.

Как вы думаете, как бы это выглядело в реальной жизни? Рассмотрим случай пользователя данных компании, который имеет доступ к конфиденциальной информации во время работы. Пользователь может поместить информацию на портативный диск и перемещать ее куда угодно без какого-либо шифрования. Если шифрование установлено заранее, пользователь все равно может скопировать информацию, но данные будут неразборчивы, когда они попытаются увидеть их в другом месте. Это преимущества шифрования данных, которые демонстрируют его подлинную ценность.

Типы шифрования данных:

1. Симметричное шифрование
2. Асимметричное шифрование

Шифрование часто используется одним из двух способов: с симметричным ключом или с асимметричным ключом.

Шифрование с симметричным ключом:

Симметричное шифрование

В алгоритмах шифрования используется несколько стратегий. Для процессов шифрования и дешифрования некоторые алгоритмы используют уникальный ключ. В таких операциях уникальный ключ должен быть защищен, поскольку система или человек, который знает ключ, имеет полную аутентификацию для декодирования сообщения для чтения. Этот подход известен как « симметричное шифрование » в области сетевого шифрования.

Шифрование с асимметричным ключом:

Асимметричное шифрование 

В некоторых методах шифрования используется один ключ для шифрования данных, а другой ключ для расшифровки данных. В результате любой, кто имеет доступ к такому общедоступному сообщению, не сможет его расшифровать или прочитать. Этот тип криптографии, известный как шифрование « с открытым ключом », используется в большинстве протоколов интернет-безопасности. Термин « асимметричное шифрование » используется для описания этого типа шифрования.

Состояния шифрования данных: 

Данные, независимо от того, передаются ли они между пользователями или хранятся на сервере, являются ценными и должны быть защищены в любое время.

Шифрование данных при передаче:  Информация, которая активно перемещается из одной точки в другую, например, через Интернет или по частной сети, называется данными в пути. Данные считаются менее безопасными при передаче из-за недостатков методов передачи. Сквозное шифрование шифрует данные во время передачи, гарантируя, что они останутся конфиденциальными даже в случае перехвата.

Шифрование данных в состоянии покоя: Данные в состоянии покоя относятся к информации, которая не перемещается активно с одного устройства на другое или из одной сети в другую, например информация, хранящаяся на жестком диске, ноутбуке, флэш-накопителе или заархивированная/ хранится по-другому. Из-за функций безопасности устройства, ограничивающих доступ, хранящиеся данные часто менее уязвимы, чем данные в пути, но все же уязвимы. Он также содержит более ценную информацию, что делает его более привлекательной мишенью для преступников.

Шифрование данных в состоянии покоя снижает риск кражи данных, вызванной утерянными или украденными устройствами, непреднамеренным обменом паролями или случайным предоставлением разрешений за счет увеличения времени, необходимого для доступа к информации, и предоставления времени, необходимого для обнаружения потери данных, атак программ-вымогателей, удаленно стерли данные или изменили учетные данные.

Как происходит шифрование данных?

Предположим, у человека есть коробка с несколькими документами. Индивидуум следит за ящиком и запирает его замком. Человек отправляет эту коробку документов своему приятелю через несколько дней. Ключ также хранится у приятеля. Это означает, что и отправитель, и получатель имеют один и тот же ключ. Теперь приятель получил разрешение открыть коробку и посмотреть документ. Метод шифрования такой же, как мы упоминали в примере. Однако шифрование выполняется в цифровой связи. Эта технологическая процедура предназначена для предотвращения расшифровки секретного содержания сигнала третьей стороной.

Потребители совершают операции по покупке товаров через Интернет. Существуют миллионы веб-сервисов, которые могут помочь различным обученным сотрудникам выполнять свои обязанности. Кроме того, для использования этих услуг, требующих личной информации, большинству веб-сайтов требуется существенная идентификация. Один из наиболее распространенных способов, известный как «шифрование», заключается в обеспечении безопасности такой информации.

Процесс шифрования

Безопасность сетей тесно связана с шифрованием. Шифрование полезно для сокрытия данных, информации и вещей, которые непонятны обычному человеку. Поскольку и шифрование, и дешифрование являются эффективными способами криптографии, которая представляет собой научную процедуру для выполнения защищенной связи, зашифрованная информация может быть преобразована обратно в исходное состояние после процесса дешифрования. Существует множество алгоритмов шифрования и дешифрования данных. Однако «ключи» также можно использовать для обеспечения безопасности данных высокого уровня.

Использование шифрования данных:

Используя цифровые подписи, шифрование используется для подтверждения целостности и подлинности информации. Для управления цифровыми правами и защиты от копирования требуется шифрование.

Для стирания данных можно использовать шифрование. Но поскольку инструменты восстановления данных иногда могут восстановить удаленные данные, если вы сначала зашифруете данные, а затем выбросите ключ, единственное, что кто-либо может восстановить, — это зашифрованный текст, а не исходные данные.

Миграция данных используется при передаче данных по сети, чтобы гарантировать, что никто другой в сети не сможет их прочитать.

VPN (виртуальные частные сети) используют шифрование, и вам следует шифровать все, что вы храните в облаке. Это может зашифровать весь жесткий диск, а также голосовые вызовы.

Учитывая важность безопасности данных, многие организации, правительства и предприятия требуют шифрования данных для защиты данных компании или пользователей. В результате сотрудники не будут иметь несанкционированный доступ к пользовательским данным.

Преимущества шифрования данных:

1. Шифрование — недорогое решение.
2. Шифрование данных защищает информацию от защиты устройства, на котором она хранится. Шифрование обеспечивает безопасность, позволяя администраторам хранить и отправлять данные по незащищенным каналам.
3. Благодаря шифрованию можно избежать штрафов регулирующих органов
4. Шифрование может помочь удаленным работникам
5. Если пароль или ключ утерян, пользователь не сможет открыть зашифрованный файл. С другой стороны, использование более простых ключей в шифровании данных делает данные небезопасными, и любой может получить к ним доступ в любое время.
6. Шифрование повышает безопасность нашей информации.
7. Доверие потребителей можно повысить с помощью шифрования

Недостатки шифрования данных:

1. Если пароль или ключ утерян, пользователь не сможет открыть зашифрованный файл. С другой стороны, использование более простых ключей в шифровании данных делает данные небезопасными, и любой может получить к ним доступ в любое время.
2. Шифрование данных — ценный подход к обеспечению безопасности данных, который требует большого количества ресурсов, таких как обработка данных, затраты времени и использование многочисленных алгоритмов шифрования и дешифрования. В результате это несколько затратный подход.
3. Решения для защиты данных могут быть сложными в использовании, если пользователь накладывает их на современные системы и приложения. Это может отрицательно сказаться на нормальной работе устройства.
4. Если компания не реализует какие-либо ограничения, налагаемые методами шифрования, можно установить произвольные ожидания и требования, которые могут подорвать защиту шифрования данных.

Примеры алгоритмов шифрования данных: 

В зависимости от варианта использования существует множество алгоритмов шифрования данных на выбор, но наиболее часто используются следующие:

• DES ( Стандарт шифрования данных) — это старый алгоритм симметричного шифрования, который больше не считается подходящим для современных приложений. В результате DES был вытеснен другими алгоритмами шифрования.
• Тройной DES (3DES или TDES) : Шифрование, дешифрование и повторное шифрование для создания более длинного ключа за счет трехкратного запуска алгоритма DES. Его можно запустить с одним ключом, двумя ключами или тремя отдельными ключами для повышения безопасности. 3DES уязвим для таких атак, как конфликты блоков, поскольку использует блочный шифр.
• RSA  – это алгоритм одностороннего асимметричного шифрования, который был одним из первых алгоритмов с открытым ключом. Из-за большой длины ключа RSA популярен и широко используется в Интернете. Он используется браузерами для создания безопасных соединений в незащищенных сетях и является частью многих протоколов безопасности, таких как SSH, OpenPGP, S/MIME и SSL/TLS.
• Twofish — один из самых быстрых алгоритмов с размерами 128, 196 и 256 бит и сложной структурой ключа для дополнительной безопасности. Он доступен бесплатно и включен в некоторые из лучших бесплатных программ, включая VeraCrypt, PeaZip и KeePass, а также в стандарт OpenPGP.
• Криптография на эллиптических кривых (ECC) была создана как обновление RSA и обеспечивает более высокий уровень безопасности благодаря значительно меньшей длине ключа. В протоколе SSL/TLS ECC является асимметричным методом.
• Advanced Encryption Standard (AES) — это стандарт шифрования, используемый правительством США. Алгоритм AES — это алгоритм с симметричным ключом, использующий методы блочного шифрования. Он поставляется в размерах 128, 192 и 256 бит, при этом количество раундов шифрования увеличивается по мере увеличения размера.