Szyfrowanie vs. Mieszanie
Mimo że zarówno mieszanie, jak i szyfrowanie przyjmują tekst wejściowy i zwracają te dane w nieczytelnym formacie, istnieje wiele subtelnych różnic, takich jak obie operacje obejmują różne sposoby przyjmowania surowych danych jako danych wejściowych, różni się w algorytmach stosowanych i danych wyjściowych w danych wyjściowych w różne formaty. Co najważniejsze, ich odmienne właściwości definiują unikalny zakres użytkowania.
Artykuł wyjaśnia te mechanizmy, ich szeroki zakres nieruchomości i ich obszar zastosowania, jednocześnie dając dogłębne zrozumienie ich różnic.
Szyfrowanie
Szyfrowanie jest procesem stosowania technik matematycznych do wsiadania danych czytelnych ludzi lub tekstu w nieczytelnym formacie. Nieprzezupełna lub zaszyfrowana forma zwana szyfrem jest dostępna tylko dla autoryzowanych stron za pośrednictwem kluczy kryptograficznych.
Jak działa szyfrowanie?
Proces szyfrowania zawiera użycie algorytmów i kluczy do mapowania tekstu zwykłego na cifhertext. Szyfrowanie jest szyfrowane/odszyfrowane za pomocą klucza, który może być taki sam (udostępniony) lub matematycznie powiązany (publiczny/prywatny). Stąd, w zależności od liczby kluczy, klasyfikujemy szyfrowanie na dwa główne typy: szyfrowanie symetryczne i asymetryczne.
Symmetryczne szyfrowanie: Symmetryczne szyfrowanie klucza zawiera pojedynczy/tajny/współdzielony klucz do szyfrowania i odszyfrowania. Główną zaletą symetrycznego szyfrowania jest to, że jest użyteczny w szyfrowaniu i wysyłaniu dużych plików w minimalnym czasie. Wymaga to jednak początkowej bezpiecznej wymiany klucza między stronami komunikacyjnymi. Niektóre z najczęstszych przykładów to DES, Triple-Des, AES i RC.
Asymetryczne szyfrowanie: Asymetryczne algorytmy szyfrowania/kryptografia klucza publicznego Użyj pary nieidentycznych, ale matematycznie pokrewnych kluczy prywatnych i publicznych. Klucz prywatny jest znany tylko dla wybranej strony lub osoby, która może zachować ją w tajemnicy, podczas gdy klucz publiczny jest znany wszystkim. Najczęstszymi przykładami szyfrowania są Diffie-Hellman, RSA (Rivest-Shamir-Adlem-Adlem) i całkiem dobra prywatność (PGP).
Cel szyfrowania:
Szyfrowanie ma na celu zabezpieczenie danych cyfrowych w spoczynku i w tranzycie przed nieautoryzowanym dostępem. Stąd główną ideą szyfrowania było uzyskanie poufności poprzez ukrywanie informacji w formacie, który jest dostępny tylko dla upoważnionej osoby.
Dlatego aplikacje szyfrowania w większości przypadków użycia są odpowiedzią na wymagania biznesowe. Niektóre z wielu przypadków szyfrowania to:
Szyfrowanie bazy danych zostało początkowo prześwietlone jako nieodłączone koszty ogólne, ale niedawny gwałt. Motywacją ochrony bazy danych jest radzenie sobie z naruszeniami danych, zachowaniem prywatności i spełnieniem państwowych przepisów dotyczących prywatności.
Innym przypadkiem użycia jest spełnienie standardu bezpieczeństwa danych w branży płatności w celu bezpiecznego przetwarzania danych dotyczących posiadania karty do płatności, zakupów lub dowolnych istotnych szczegółów.
Oferuje obsługę w środowisku wielozadaniowym, tak że dostawcy chmur oferują również użytkownikom zarządzanie klawiszami szyfrowania, tak że szyfruje tylko/odszyfrowuje dane.
Mieszanie
Hashing jest funkcją jednokierunkową, która przekształca ten tekst zmiennej długości w nieczytelny format znany jako wartość skrótu. Stąd Hashing jest nieodwracalnym procesem szyfrowania, który nie wykorzystuje klucza do odwrotnego inżyniera/rozszyfrowania skrótu do oryginalnego tekstu. Najbardziej znanymi funkcjami mieszania są algorytmy najwyższe wiadomości (MD5), bezpieczny algorytm HASH (SHA-256 i SHA-512) oraz NT LAN Manager (NTLM). Idealny algorytm mieszania przylega do następującego zestawu właściwości:
- Zwraca wyjście o stałej długości niezależnie od rozmiaru wejściowego.
- Nie można go odwrócić.
- Nie może wytwarzać podobnej wartości skrótu dla różnych danych wejściowych (odpornych na kolizję).
- Niewielkie zmiany wejściowe generują ogromne różnice wyjściowe.
- W zależności od obszaru aplikacji oferuje szybkie obliczenia.
Jak działa mieszanie?
Algorytmy mieszania przyjmują blok wejściowy danych, którego rozmiar zmienia się w zależności od algorytmu i przetwarzają każdy blok na raz. Ponadto zawiera wyjście najnowszego bloku do wejścia następnego bloku. Ponieważ funkcje skrótu używają wstępnie ustawionego rozmiaru bloku danych, takich jak SHA-1 akceptuje 512-bitowy rozmiar bloku, rozmiar pliku nie zawsze jest wielokrotnością 512. Obejmuje to potrzebę techniki znanej jako wyściółka w celu podzielenia danych wejściowych na długość podobnego rozmiaru bloku.
Cel mieszania
Jednym z dwóch najważniejszych przypadków użycia mieszania jest zapewnienie integralności danych podczas transferu wiadomości/plików przez Internet. Nieodwracalna właściwość HASHES pomaga odbiornikowi weryfikować, czy jakikolwiek człowiek w średniej manipulował danymi.
Ta funkcja jest widoczna w procesie kodu uwierzytelniania wiadomości, w którym nadawca dołącza oryginalną wiadomość z wartością skrótu. Po przyjęciu odbiornik ponownie oblicza skrót wiadomości, aby porównać dwa skróty. Stąd wszelkie zmiany dokonane przez przechwytywanie komunikatów podczas transferu wygenerują inną wartość skrótu, weryfikując temperowanie wiadomości. Funkcja integralności haszu otwiera różne obszary jego aplikacji, takie jak weryfikacja plików/aplikacji, sygnatury cyfrowe i sygnatury wirusowe używane przez rozwiązania antywirusowe do identyfikacji złośliwego oprogramowania itp.
Drugim najważniejszym przypadkiem użycia mieszania jest ochrona hasła. Systemy umożliwiają dostęp użytkownika tylko na podstawie uwierzytelniania, tak aby nie przechowują haseł w formacie PlainText. W tym celu szyfrowanie nie jest idealnym podejściem ze względu na nieodłączną słabość umieszczania kluczy szyfrowania na serwerze, które są łatwe do kradzieży.
Dlatego mieszanie przy użyciu wartości soli lub dodaniu losowo wygenerowanych danych z przodu/na końcu haseł jest idealnym podejściem do zabezpieczenia haseł przed kradzieżą klucza szyfrowania i atakami kolizji.
Wniosek
Kryptografia jest jednym z najbardziej fundamentalnych aspektów bezpieczeństwa cybernetycznego, mając różne typy. Jednak szyfrowanie i mieszanie są dominującymi. Operacje szyfrowania i mieszania przylegają do dwóch elementów trójkąta w zakresie bezpieczeństwa informacji, które są poufnością i uczciwością. Artykuł zawiera krótki przegląd tych dwóch najważniejszych operacji kryptografii. Podkreśla także ich subtelne różnice i rzuca światło na to, jak ich unikalne właściwości otwierają różne drzwi dla ich obszaru zastosowania lub użytkowania.