Методи шифрування: від шифру Цезаря до AES і RSA

Методи шифрування: від шифру Цезаря до AES і RSA

Методи шифрування — це способи перетворити зрозумілий текст на набір символів, який без ключа нічого не означає. У цій серії SparSIT розбираємо п’ять методів: від шкільного шифру Цезаря до AES і RSA, на яких тримається HTTPS, банківські застосунки й месенджери. Кожен метод має окрему статтю з інтерактивним калькулятором: можна зашифрувати свій текст, розшифрувати його назад і подивитися, що відбувається на кожному кроці.

Усі калькулятори працюють прямо у вашому браузері. Текст, паролі й ключі нікуди не надсилаються.

Основні терміни

  • Відкритий текст — повідомлення, яке треба захистити.
  • Шифротекст — результат шифрування.
  • Ключ — секретний параметр. Алгоритм відомий усім, а безпека тримається лише на ключі (принцип Керкгоффса).
  • Симетричне шифрування — один і той самий ключ шифрує та розшифровує.
  • Асиметричне шифрування — є пара ключів: відкритим шифрують, закритим розшифровують.
  • Криптоаналіз — методи зламу шифру без знання ключа.

Багато хто каже «криптування» чи «кодування». Однак правильний термін — шифрування. Кодування (наприклад, Base64 чи UTF-8) просто змінює форму запису і не має ключа, тому нічого не захищає.

Порівняння методів шифрування

МетодТипКлючСтійкість сьогодніДе трапляється
Шифр Цезарясиметричний, заміназсув 1…32ламається за секундинавчання, ROT13 на форумах
Шифр Віженерасиметричний, багатоалфавітнийсловоламається тестом Касіскіісторія, головоломки
XOR-шифруваннясиметричний, потоковийбайтислабкий з коротким ключемпрошивки, обфускація, основа потокових шифрів
AES-256симетричний, блоковий256 бітстандарт, не зламанийHTTPS, Wi-Fi WPA2/3, архіви, диски
RSAасиметричнийпара 2048+ бітнадійний за достатньої довжинисертифікати, підписи, обмін ключами

Як читати серію

Статті йдуть від простого до складного. Шифр Цезаря показує саму ідею ключа і чому малий простір ключів — це погано. Віженер додає довгий ключ, але залишає статистичні сліди мови. XOR пояснює, як шифрують байти, а не літери, і чому ключ не можна використовувати двічі. Далі AES показує, як усі ці слабкі місця закрито в сучасному стандарті. Нарешті RSA вирішує іншу задачу: як домовитися про ключ із людиною, з якою ви ніколи не зустрічалися.

Практичні поради

  • Не вигадуйте власний шифр для реального захисту. Використовуйте перевірені бібліотеки: Web Crypto API, libsodium, OpenSSL, mbedTLS.
  • Для даних «у спокої» (файли, бекапи) беріть AES-GCM або ChaCha20-Poly1305 з ключем, отриманим через PBKDF2, scrypt або Argon2.
  • Для обміну ключами й підписів використовуйте RSA-2048+ або сучасні криві (X25519, Ed25519).
  • Ключ і пароль важливіші за алгоритм. Слабкий пароль робить AES-256 таким самим вразливим, як шифр Цезаря.

Якщо ви пишете прошивки для мікроконтролерів, також стануть у пригоді статті математичні прийоми в програмуванні та переповнення millis() в Arduino: операції XOR, зсуви й арифметика за модулем там ті самі, що й у криптографії.

Детальніше про метод див. статтю «Криптографія» у Вікіпедії.

Related Posts

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.