Криптография
Криптография, или криптология, - это практика и изучение сокрытия информации. Иногда ее называют кодом, но на самом деле это не совсем правильное название. Это наука, используемая для того, чтобы попытаться сохранить информацию в тайне и безопасности. Современная криптография - это смесь математики, информатики и электротехники. Криптография используется в банкоматных (банковских) картах, компьютерных паролях, а также при совершении покупок в Интернете.
Когда сообщение отправляется с использованием криптографии, оно изменяется (или шифруется) перед отправкой. Метод изменения текста называется "код" или, точнее, "шифр". Измененный текст называется "шифрованным текстом". Изменение делает сообщение трудночитаемым. Тот, кто хочет прочитать его, должен изменить его обратно (или расшифровать). Как изменить его обратно - это секрет. И тот, кто посылает сообщение, и тот, кто его получает, должны знать секретный способ его изменения, но другие люди не должны этого делать. Изучение шифрованного текста для обнаружения секрета называется "криптоанализом", или "взломом", или иногда "взломом кода".
Различные типы криптографии могут быть проще или сложнее в использовании и могут лучше или хуже скрыть секретное сообщение. Шифры используют "ключ", который является секретом, скрывающим секретные сообщения. Метод криптографии не обязательно должен быть секретным. Разные люди могут использовать один и тот же метод, но разные ключи, поэтому они не могут читать сообщения друг друга. Так как шифр Цезаря имеет только столько ключей, сколько букв в алфавите, его легко взломать, перепробовав все ключи. Шифры, позволяющие взламывать миллиарды ключей, взламываются более сложными методами.
Со времен Цезаря было сделано много усовершенствованных шифров. Некоторые из них включали умную математику, чтобы противостоять умному криптоанализу. В течение 20 века компьютеры стали основным инструментом криптографии.
шифровальное колесо начала 20-го века
Симметричный
В алгоритме симметричного ключа и отправитель, и получатель делят ключ. Отправитель использует ключ, чтобы скрыть сообщение. Затем получатель будет использовать один и тот же ключ в обратном порядке, чтобы раскрыть сообщение. На протяжении веков большинство криптографических алгоритмов были симметричными. Шифрование Advanced Encryption Standard широко используется. Однако это не следует путать с симметрией.
Асимметричный
Асимметричную криптографию сложнее использовать. Каждый человек, который хочет использовать асимметричную криптографию, использует секретный номер ("закрытый ключ"), который не является общим, и другой номер ("открытый ключ"), который он может сказать каждому. Если кто-то другой хочет отправить этому человеку сообщение, он использует номер, который ему сказали, чтобы скрыть сообщение. Теперь сообщение не может быть раскрыто даже отправителем, но получатель может легко раскрыть сообщение своим секретным или "закрытым ключом". Таким образом, никому больше не нужно знать секретный ключ.
Асимметричная криптография обычно занимает больше времени и требует больше мощности компьютера, поэтому она не используется большую часть времени. Вместо этого она часто используется для компьютерных подписей, когда компьютер должен знать, что некоторые данные (например, файл или веб-сайт) были отправлены от определенного отправителя. Например, компании, выпускающие обновления для своих программ, могут подписывать эти обновления, чтобы доказать, что обновление было сделано ими, так что хакеры не смогут сделать свои собственные обновления, которые причинят вред. Сайты, которые используют HTTPS, используют популярный алгоритм под названием RSA для создания сертификатов, которые показывают, что они владеют сайтом и что он безопасен. Компьютеры также могут использовать асимметричные шифры, чтобы давать друг другу ключи для симметричных шифров.
Компьютеры
Компьютеры могут быстро вычислять. Они могут выполнять очень сильное шифрование, и большинство криптографов 21-го века используют их. Примерами являются компьютерные алгоритмы, такие как RSA, AES и многие другие. Использование хороших алгоритмов, таких как эти, может сделать очень трудно читать информацию, которая отправляется.
Люди
Поскольку люди медленнее компьютеров, любая криптография, которую они используют, вероятно, может быть сломана, если известен достаточно секретный способ ее изменения.
Простые формы криптографии, которые люди могут делать без машин - это шифры Цезаря и транспозиционные шифры, но многие другие виды использовались до того, как были использованы компьютеры.
Вопросы и ответы
В: Что такое криптография?
О: Криптография, или криптология, - это практика и изучение сокрытия информации. Она включает в себя сочетание математики, информатики и электротехники для сохранения информации в тайне и безопасности.
В: Как используется криптография?
О: Криптография используется в банкоматных (банковских) картах, компьютерных паролях и при совершении покупок в интернете. Когда сообщение отправляется с помощью криптографии, оно изменяется (или шифруется) перед отправкой.
В: Что включает в себя изменение текста с помощью криптографии?
О: Изменение текста с помощью криптографии предполагает использование "кода" или "шифра". Измененный текст называется "шифротекстом". Это делает сообщение трудночитаемым, поэтому кто-то должен изменить его обратно (или расшифровать).
В: Что Вы называете изучением шифротекста для раскрытия секрета?
О: Изучение шифротекста для раскрытия секрета называется "криптоанализом", "взломом" или иногда "взломом кода".
В: Какой тип ключа используется в шифрах?
О: В шифрах используется "ключ", который является секретом, скрывающим секретные сообщения.
В: Сколько ключей имеет шифр Цезаря?
О: Шифр Цезаря имеет столько ключей, сколько букв в алфавите, поэтому его можно легко взломать, перебрав все возможные ключи.
В: Как компьютеры стали участвовать в криптографии в 20 веке?
О: В 20-м веке компьютеры стали важным инструментом для криптографии, поскольку они позволили применять более сложные методы взлома шифров, допускающих миллиарды ключей.
