انواع التشفير في الحاسوب

التشفير المتماثل Symmetric Encryption
التشفير غير المتماثل Asymmetric Encryption

التشفير المتماثل

التشفير المتماثل هو نوع من التشفير حيث يتم استخدام مفتاح واحد فقط مفتاح سري لتشفير وفك تشفير البيانات الإلكترونية.

وبالنسبة الكيانات التي تتواصل عبر التشفير المتماثل فإنها تقوم بتبادل هذا المفتاح، بحيث يمكن استخدامه أثناء عملية فك التشفير.

وباستخدام خوارزميات التشفير المتماثل ، يتم “خلط” البيانات بحيث لا يمكن فهمها من قبل أي شخص لا يمتلك المفتاح السري لفك تشفيرها.

وبمجرد حصول المستلم المقصود الذي يمتلك المفتاح على الرسالة، تقوم الخوارزمية بعكس عملها بحيث يتم إرجاع الرسالة إلى شكلها الأصلي المقروء. ي

ومكن أن يكون المفتاح السري الذي يستخدمه كل من المرسل والمستلم كلمة مرور أو رمز معين أو يمكن أن يكون سلسلة عشوائية من الأحرف أو الأرقام التي تم إنشاؤها بواسطة منشئ رقم عشوائي آمن (RNG).

ويوجد نوعان من خوارزميات التشفير المتماثل، وهما :

خوارزميات الكتل Block algorithms:

حيث يتم تشفير أطوال وحدات البت في كتل من البيانات الإلكترونية باستخدام مفتاح سري محدد، وأثناء تشفير البيانات، يحتفظ النظام بالبيانات في ذاكرته أثناء انتظار كتل كاملة.
خوارزميات الدفق Stream algorithms:

حيث يتم تشفير البيانات أثناء تدفقها بدلاً من الاحتفاظ بها في ذاكرة النظام.

وبالرغم أن التشفير المتماثل طريقة قديمة للتشفير، إلا أنه أسرع وأكثر كفاءة من التشفير غير المتماثل، لأن التشفير غير المتماثل يؤثر على الشبكات بسبب مشكلات الأداء المتعلقة بحجم البيانات والاستخدام المكثف لوحدة المعالجة المركزية.

لذلك يستخدم التشفير المتماثل دائما عند الحاجة لنقل أو تشفير كمية كبيرة من البيانات. [1]

التشفير غير المتماثل

هو طريقة يتم فيها بتشفير البيانات وفك تشفيرها باستخدام مفتاحي تشفير منفصلين ولكنهما متصلين رياضياً، ويعرف هذان المفتاحان باسم “المفتاح العام” و “المفتاح الخاص” ، ويستخدم المفتاح العام لتشفير البيانات، أما المفتاح الخاص فيستخم لفك التشفير.

وتكمن خوارزمية التشفير في قلب التشفير غير المتماثل، حيث تستخدم هذه الخوارزمية بروتوكول إنشاء مفتاح لتوليد زوج المفاتيح، تختلف العلاقة الريغضية التي تربط بين المفاتحين من خوارزمية إلى أخرى.

وخوارزمية هذا النوع من التشفير هي في الأساس مزيج من وظيفتين وظيفة التشفير ووظيفة فك التشفير. [2]

تشفير البيانات هو ما يحدث عندما تأخذ النص أو البيانات التي تستخدمها ونحولها إلى رمز أو نص مشفر لا يمكن فهمه من قبل أولئك الذين ليس لديهم المفتاح الصحيح للشفرة، ولكي تكون البيانات قابلة للاستخدام ، يجب تغييرها مرة أخرى أو فك تشفيرها.

التشفير هام جدًا لما يعرف اليوم بالأمن السيبراني لأنه يسمح لنا بإرسال المعلومات والتي غالبًا ما تكون حساسة عبر الإنترنت ومن خلال الوسائل الإلكترونية دون أن يراها الأشخاص غير المصرح لهم.
ويمنع التشفير سرقة البيانات المهمة أو مشاركتها .
وأيضًا يمنع النسخ غير القانوني سواء كانت الأفلام أو لأي من الوسائط الأخرى التي تستخدم إدارة الحقوق الرقمية (DRM) لمنع النسخ غير القانوني
كما أنه يمنع سرقة كلمات مرور تسجيل الدخول المصرفية التي نكتبها في موقع البنك على الويب.
عند إرسال البيانات بطريقة مشفرة، فإنك بذلك تقلل من احتمالية ختراق بياناتك ، لأن المخترق حتى إذا تمكن من اعتراض الملفات أثناء إرسالها، قد لا يستطيع قرائتها لأنه لا يملك مفتاح فك التشفير.
بالنسبة للشركات سواء الكبرى أو الصغيرة فهي تمتلك مجموعة كبيرة من البيانات الهامة، وحتى إذا احتفظت بتلك البياناتك في بنية تحتية آمنة، فلا يزال هناك احتمال أن يتم اختراقها، لكن عند تشفير البيانات ، يمكن أن تكون الملفاتغير قابلة للاختراق حتى لو تمت سرقتها. [3]

طرق تشفير المعلومات في الحاسوب

تشفير معيار تعمية البيانات DES
تشفير 3DES
معيار التشفير المتقدم (AES)
تشفير البيانات الخوارزمية الدولية IDEA (International Data Encryption Algorithm)
بروتوكول طبقة المقابس الآمنة Secure Sockets Layer (SSL)

طرق التشفير هي الخوارزميات التي تستخدم في عملية ترميز البيانات، وهناك الكثير من الخوارزميات التي تستخدم في عملية التشفير بعضها يعتمد على التشفير المتماثل والبعض الأخر يعتمد على التشفير غير المتماثل، وتشمل أشهر

انظمة التشفير

:

تشفير معيار تشفير البيانات (DES):

هذا النظام للتشفير كان هو الشائع للاستخدام في فترة السبعينيات وهو تشفير كتلة مفتاح متماثل نشره المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، لكن هذا النوع من التشفير اليوم لم يعد آمن للاستخدام بمفرده.

تشفير 3DES:

يعرف أيضًا باسم خوارزمية تشفير البيانات الثلاثية، وهو عبارة خوارزمية ذات مفتاح متماثل تعتمد على شبكة Feistel، وباعتباره تشفير مفتاح متماثل ، فإنه يستخدم نفس المفتاح لكل من عمليات التشفير وفك التشفير، ولأن العمليتين متشابهتين تقريبا فهذا يؤدي لتنفيذ تلك الخوارزمية بكفاءة، وهذا التشفير يستخدم في مجموعة كبيرة من التطبيقات.

معيار التشفير المتقدم (AES):

معيار التشفير المتقدم (AES) عبارة عن تشفير كتلة متماثل، تم إنشاء هذا النوع من التشفير لحكومة الولايات المتحدة الأمريكية لحماية معلوماتها من السرقة، ونظرا لكونه أكثر أمانًا فإن الكثير من التطبيقات تختاره كمعيار للتشفير لها.

خوارزمية تشفير البيانات الدولية (IDEA)

: هي شكل من أشكال تشفير كتلة المفتاح المتماثل، ويستخدم IDEA مفتاح 128 بت ويعمل على كتل 64 بت. بشكل أساسي ، يقوم بتشفير كتلة 64 بت من نص عادي إلى كتلة 64 بت من النص المشفر. تنقسم كتلة النص العادي للإدخال إلى أربعة كتل فرعية كل منها 16 بت.

بروتوكول SSL:

هو نظام تشفير يستخدم لحماية بيانات مواقغ الويب، حيث يتيح للمستخدمين جعل البيانات غير قابلة للقراءة أثناء انتقالها من وإلى الموقع، وحتى إذا تمت سرقتها أثناء عملية النقل، ستكون مأمنة. [4]