Что такое криптография?
Криптография – это наука о кодировке данных в целях их защиты. В основе криптографии лежит идея преобразования данных таким образом, чтобы только авторизованные пользователи могли их прочитать или использовать. Сегодня криптография играет ключевую роль в обеспечении безопасности цифрового мира, начиная от защиты персональных данных и заканчивая шифрованием финансовых операций. Ее значимость невозможно переоценить: каждый раз, когда мы вводим свои данные, пароли, используем банковские приложения или же просто общаемся в мессенджерах, мы сталкиваемся с работой криптографических алгоритмов. Без них, цифровая эпоха была бы в хаусе, в связи с утечками данных, кибератаками и отсутствием конфиденциальности.
Однако, криптография – это изобретение не нашего времени. Она имеет многовековую историю, начиная с Древних Времен, когда на могиле Египетского жителя знатного рода по имени Хонмхотеп (Knhumhotep) II 3900 лет тому назад заменили символы, что как выяснилось было сделано не для того, чтобы скрыть информацию, а чтобы повысить ее лингвистическую привлекательность. Самый ранний пример криптографии в целях защиты информации был найден около 3500 лет назад, когда Месопотамский писец использовал криптографию, чтобы скрыть формулу керамической глазури, которая использовалась на глиняных табличках. Затем, криптография стала широко использоваться в военной сфере для защиты важной информации, что актуально и по сей день. В средние века и эпоху возрождения, активно создавались новые способы шифрования и появилась такая наука как криптоанализ – наука, с помощью которой взламываются коды и шифры.
Цифровая криптография начала своё развитие во второй половине XX века с появлением компьютеров и их активного внедрения в повседневную жизнь. С ростом объёмов информации, передаваемой в цифровом виде, появилась необходимость в создании новых методов защиты данных. В отличие от классических методов шифрования, использующих ручные или механические способы, цифровая криптография основывается на сложных математических алгоритмах и вычислительной мощности компьютеров. К достижениям цифровой криптографии относятся: симметричное шифрование, асимметричное шифрование, хэш-функции, цифровые сертификаты и инфраструктура открытых ключей (PKI).
Симметричное шифрование – это способ шифрования данных, при котором один и тот же ключ используется и для кодирования, и для восстановления информации. До 1970-х годов, когда появились первые асимметричные шифры, оно было единственным криптографическим методом. Например, если алгоритм предполагает замену букв числами, то и у отправителя сообщения, и у его получателя должна быть одна и та же таблица соответствия букв и чисел: первый с ее помощью шифрует сообщения, а второй — расшифровывает. Однако, такие простейшие шифры легко взломать, сопоставив к самым часто встречающимся буквам в употребляемом языке, многочисленные числа или знаки.
Асимметричное шифрование – это метод шифрования данных, предполагающий использование двух ключей – открытого и закрытого. Открытый ключ применяется для шифрования информации и может быть свободно передан. Закрытый ключ применяется для расшифровки данных, зашифрованных открытым ключом. Открытый и закрытый ключи – это очень большие числа, связанные друг с другом определенной функцией, но так, что, зная одно, крайне сложно вычислить второе. Такой подход стал основой для многих современных технологий, включая электронные подписи, защищённые соединения (SSL/TLS) и системы блокчейна.
Хэш-функции - преобразуют данные любого размера в уникальную строку фиксированной длины. Большинство распространенных хэш-функций на выходе дают большие числа в шестнадцатеричном представлении. Хэш-функции широко используются для проверки целостности данных и хранения паролей и аутентификации.
Инфраструктура открытых ключей (PKI) — это система процессов, технологий и политик, позволяющая шифровать и подписывать данные. Вы можете выпускать цифровые сертификаты, которые удостоверяют личность пользователей, устройств или служб. По сути, цифровой сертификат связывает криптографическую пару ключей, используемую для шифрования связи, с проверенной личностью, которой принадлежит эта пара ключей.
Современная цифровая криптография — это неотъемлемая часть нашей жизни, которая продолжает адаптироваться к требованиям времени, обеспечивая защиту в быстро меняющемся мире технологий. Пока конфиденциальные данные требуют защиты, криптография будет продолжать развиваться. В конечном счёте, криптография не только защищает нашу информацию, но и позволяет задуматься о более глубоких вопросах: что такое безопасность, какова ценность наших данных и насколько мы готовы доверять технологиям.