احتمالاً اصطلاح «رمزگذاری» را در اینترنت دیده اید. شاید رمزگذاری مهم ترین فناوری ما باشد. بیشتر اقدامات امنیتی دیجیتال، از مرور ایمن گرفته تا ایمیل امن، به آن بستگی دارد. بدون رمزگذاری، ما حریم خصوصی نداریم. در این مقاله در مورد این موضوع مهم صحبت می کنیم.

 

رمزگذاری چیست؟

رمزگذاری ترکیب یک پیام یا داده را تغییر می دهد تا فقط افرادی که می دانند چگونه آن را به شکل اصلی آن برگردانند می توانند آن را بخوانند. برای هر کس دیگری، به عنوان یک حرف بیهوده یا مجموعه ای بی معنی از کاراکترها و نمادها ظاهر می شود.

اگر اطلاعات حساس یا خصوصی را ارسال می کنید، این بسیار مفید است – یک طرح رمزگذاری خوب این اطلاعات را از چشمان کنجکاو دور نگه می دارد. یک طرح رمزگذاری فقط توضیح می دهد که چگونه یک پیام یا داده تغییر می کند تا آن را غیرقابل خواندن کند. ما چند نمونه تاریخی به شما می‌آوریم و سپس در مورد چگونگی انجام آن امروز بحث می‌کنیم.

 

The Scytale

از زمان های بسیار قدیم، مردم از تکنیک های مختلفی برای جلوگیری از خواندن پیام های خصوصی به جز گیرنده مورد نظر استفاده می کردند. یونانیان باستان نواری از پوست را در یک مارپیچ محکم به دور یک میله چوبی به نام اسکیتال می پیچیدند. آنها پیام خود را در امتداد میله، روی پوست بسته بندی شده نوشتند.

بدون کلاف، نوشته روی پوست بی معنی بود. یک پیام رسان کلاف پیام را به گیرنده می‌رساند که پیام را به صورت خصوصی بخواند و ابتدا آن را می‌پیچد. این یک شکل از رمز جابجایی است.

این نوعی تکنیک ابتدایی است، اما دارای عناصری است که در سیستم های رمزگذاری مدرن پیدا خواهید کرد. هم فرستنده و هم گیرنده باید از قبل بدانند که طرح رمزگذاری چیست و چگونه از آن استفاده کنند. و هر دوی آنها برای انجام این کار به مکانیسم های تطبیقی نیاز دارند.

 

میدان پولیبیوس

روش دیگری که یونانیان باستان از آن استفاده می کردند، مربع پولیبیوس بود. این یک شبکه حروف پنج در پنج یا شش در شش بود. یک نامه با مختصات آن ارجاع داده می شد، مانند کشتی های جنگی بازی. اولین حرف در ردیف اول با کد “11” و حرف چهارم در ردیف دوم “42” نوشته می شد و به همین ترتیب.

البته راه های زیادی برای پر کردن شبکه با حروف وجود دارد. مگر اینکه طرح حروف را بدانید، رمزگشایی دشوار است. این به شما امکان می دهد یک طرح با مربع های متعدد با طرح بندی های مختلف تنظیم کنید. برای مثال می توانید هفت مربع ایجاد کنید و برای هر روز هفته از مربع متفاوتی استفاده کنید. طرح هایی که از چندین الفبا استفاده می کنند رمزهای چندالفبایی نامیده می شوند.

مربع Polybius شکلی از کد است. یک کد کاراکترهای دیگر را جایگزین حروف می کند، در این مثال، اعداد. رمزها جایگزین حروف با حروف دیگر می شوند.

 

رمز سزار

ژولیوس سزار نام خود را به رمز سزار گذاشت. این از یک افست – یا “چرخش” – برای انتخاب یک حرف با فاصله تعیین شده از حرفی که در حال رمزگذاری هستید استفاده می کند. اگر از آفست دو استفاده می کردید، “A” به صورت “C” و “D” به صورت “F” نوشته می شد. گیرنده باید افست صحیح را برای رمزگشایی پیام با کم کردن افست از حروفی که دریافت کرده است بداند.

رمز سزار با افست 13 – معروف به “چرخش 13” یا ROT13 – دارای کیفیت خاصی است. در الفبای استاندارد انگلیسی 26 حرف وجود دارد و 13 حرف دقیقاً دو بار به 26 تقسیم می شوند. با این افست، برای رمزگشایی چیزی می توانید دوباره آن را در فرآیند رمزگذاری قرار دهید. رمزگذاری دوبار شما را به متن اصلی باز می گرداند.

 

Plain: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ROT13: NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLM

 

اگر حرف “GEEK” را در الفبای بالا انتخاب کنید و حروف مشابه را در الفبای پایین یادداشت کنید، “TRRX” دریافت خواهید کرد. اگر دوباره این کار را با “TRRX” در الفبای بالا انجام دهید، حروف “GEEK” را از الفبای پایین دریافت خواهید کرد.

از نظر برنامه نویسی، این کار را ساده می کند، زیرا شما فقط باید یک روال رمزگذاری بنویسید. نیازی به روال رمزگشایی نیست. به همین دلیل است که نوشتن پیاده‌سازی ROT13 یک تمرین رایج برای افرادی است که برنامه‌نویسی را یاد می‌گیرند.

ROT13 همچنین معمولاً به عنوان نمونه ای از رمزگذاری بسیار ضعیف و با درجه پایین در نظر گرفته می شود.

می توانید خودتان آن را با این موتور ROT13 آنلاین امتحان کنید. سعی کنید “Alaska Nynfxn” را وارد کنید و سپس خروجی را دوباره به عنوان ورودی وارد کنید.

 

بنابراین، رمزگذاری چیست؟

همه نمونه‌هایی که در اینجا پوشش داده‌ایم به راحتی شکسته می‌شوند، اما آنها یک عنصر مشترک را نشان می‌دهند که بین همه آنها و در بین همه اشکال رمزگذاری مشترک است. مجموعه قوانینی وجود دارد که باید برای تبدیل داده های اصلی خود به نام «متن ساده» به نسخه رمزگذاری شده، که به عنوان متن رمزی شناخته می شود، دنبال کنید. این مجموعه قوانین یک الگوریتم است. و این همان رمزگذاری است.

این الگوریتم هایی برای حفظ حریم خصوصی است.

 

امروزه رمزگذاری چگونه کار می کند؟

درست مانند فردی در یونان باستان، فردی در عصر دیجیتال که مایل به ذخیره یا ارسال داده های خصوصی است با چالش هایی مواجه است. برای جلوگیری از دسترسی افراد غیرمجاز به داده ها چه کاری می توانید انجام دهید؟ و برای ایمن سازی آن چه باید کرد؟
با دانش سیستم رمزگذاری می توان بر همه سیستم های قدیمی غلبه کرد. از همان قطر میله استفاده کنید و پیام scytale قابل خواندن می شود. رمز سزار را می توان با امتحان کردن آفست های مختلف در قسمت اول پیام شکست. حداکثر 25 فرصت برای امتحان دارید.

مربع های Polybius چالش بیشتری را ایجاد می کنند زیرا چیدمان حروف در مربع غیرقابل پیش بینی است. اگر میدانید چیدمان مربع چیست، حتی یک چالش هم نیست. اگر هیچ ایده ای از چیدمان مربع ندارید، می توانید با مطالعه خود متن رمز، پیام را رمزگشایی کنید. به آن تحلیل رمزی می گویند.

با یک رمز ساده، می‌توانید از کمک‌هایی مانند جداول بسامد حروف استفاده کنید تا بفهمید کدام حرف متن رمزی کدام حرف متن ساده را نشان می‌دهد. یک طرح رمزگذاری ایمن باید بدون توجه به مکانیزم این طرح، ایمن باشد، و متن رمز باید در برابر حملات رمزنگاری مقاومت کند.

 

نه شخصیت ها، بیت ها

طرح‌های دیجیتالی قوی روی حروف و کاراکترها یک به یک مانند رمزهای سریال کار نمی‌کنند. آنها از طریق داده ها به صورت تکه ای کار می کنند و رمزهای بلوکی نامیده می شوند.

آنها بیت ها – همه آن یک ها و صفرها – را در داخل هر بلوک بر اساس قوانین تبدیل های ریاضی پیچیده ای که در داخل الگوریتم های رمزگذاری تعبیه شده است، دستکاری می کنند. اگر یک الگوریتم از اندازه بلوک 128 بیتی استفاده کند، مسیر خود را از طریق داده ها در تکه های 128 بیتی انجام می دهد. اگر آخرین تکه ای که باید پردازش شود کوچکتر از 128 بیت باشد، به 128 بیت اضافه می شود.

بسیاری از طرح های رمزگذاری بلوک در دسترس هستند. استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) استاندارد رمزگذاری رسمی دولت ایالات متحده است. طرح های رمزگذاری مختلف از الگوریتم های مختلف و طول بلوک های مختلف استفاده می کنند و از ترکیب های مختلف تبدیل های ریاضی استفاده می کنند.

همه اینها بسیار کامل به نظر می رسد، اما چگونه می توانیم از استفاده یک شخص غیرمجاز از همان طرح رمزگذاری برای رمزگشایی داده های رمزگذاری شده ما جلوگیری کنیم؟

مقاله مرتبط: رمزگذاری (Encryption) چیست و چگونه کار می کند؟ (بخش دوم)

ما را در اینستاگرام دنبال کنید

برای خرید محصولات دل کلیک کنید

کندل، عرضه کننده محصولات دل در ایران

برای اطلاع از قیمت لپ تاپ دل کلیک کنید

مانیتور دل | تبلت دل | لوازم جانبی دل

فروش و خدمات دل در ایران