المحتويات
يسمى المفتاح المستخدم لفك التشفير في نظام التشفير غير المتماثل
يسمى المفتاح المستخدم لفك التشفير في نظام التشفير غير المتماثل ، هناك قسمين رئيسيين في أنظمة التشفير، تشفير متماثل وغير متماثل، ويتمثل هذا الأخير في حالتين للاستخدام وهما التشفير غير متماثل والتوقيعات الرقمية. في هذا المقال سنتحدث على الفرق بينهما، وسنركز على الخوارزميات التي يضمها كل من التشفير المتماثل والغير متماثل.
هناك فئتين من التشفير التي تنقسم خوارزمياتها، الأول التشفير المتماثل والثاني التشفير الغير متماثل، يختلف الإثنان بشكل أساسي في خوارزميات التشفير، فخوارزميات التشفير المتماثل تستخدم مفتاخا واحد، بينما التشفير غير المتماثل يستخدم مفتاحين مختلفين لكنهما متصلان. يبدو أن الفرق بسيط بينهما، لكنه يفسر الاختلافات الوظيفية بين شكلين من تقنيات التشفير والطرق المستخدمة.
مفاتيح التشفير
تعمل خوارزميات التشفير بإنشاء المفاتيح على شكل سلسة من ال bits، التي تستخدم لفك التشفير وتشفير جزء من المعلومات.
بينما يستخدم مفتاح واحد من قبل الخوارزميات التشفير المتماثل، لأداء جميع وظائف التشفير، تستخدم خورزميات التشفير غير متماثل مفتاحين، المفتاح الأول خاص بتشفير البيانات، والثاني لفك تشفيرها، ويسمى المفتاح المستخدم للتشفير غير متماثل بالمفتاح العام، بحيث يمكنك مشاركته مع العامة بكل حرية، أما المفتاح الخاص بفك التشفير، يعتبر مفتاح خاص، ولا يجب أن يتم مشاركته مع الآخرين.
- مثال: إذا قمت بإرسال رسالة إلى صديق، بواسطة تشفير متماثل، فيجب على صديقك استخدام نفس المفتاح لفك تشفير الرسالة وقراءة محتواها، ويدل هذا أنه إذا تمكن صديقك من الوصول إلى المفتاح، يمكنه الوصول إلى المعلومات المشفرة.
أما إذا استخدمت تشفير غير متماثل، فصديقك يمكنه تشفير الرسالة عبر المفتاح العمومي، وفك الرسالة باستخدام مفتاحه الخاص، ويعني هذا أن التشفير الغير متماثل، يقدم حماية عالية ومستوى مرتفع من الأمان، حيث لو عرض أحد ما الرسالة بالمفتاح العام، ورغب بفك التشفير، فلن يفهم محتوى الرسالة.
طول المفتاح
يوجد اختلاف آخر يرتبط بطول المفتاح بين التشفير المتماثل وغير المتماثل، حيث يقاس هذا المفتاح بال bits، وترتبط بشكل مباشر بمستوى الأمان الذي توفره كل خوارزمية تشفير.
يتم اختيار المفاتيح عشوائيا في التشفير المتماثل، وفي الغالب ما يصل أطولها لطول 128 بت أو 256 بت، اعتمادا على مستوى الأمان المرغوب، أما في التشفير غير المتماثل، فيوجد نمط رياضي أو علاقة رياضية بين المفتاحين، ولتجنب الهجمات المحتملة، يجب على هذا التشفير أن تكون المفاتيح أطول بكثير، لتوفر مستوى عالي من الأمان، فيصل طول مفتاح التشفير غير متماثل إلى 2048 بت، وهذا فرق كبير بينه وبين طول مفتاح التشفير المتماثل.
مميزات وعيوب التشفير المتماثل وغير المتماثل
- هناك عيوب ومزايا متقاربين بين التشفير المتماثل وغير المتماثل، حيث تتميز خوارزميات التشفير المتماثل بالسرعة وتتطلب طاقة حسابية أقل، أما عيبها رئيسي يتجلى في توزيع المفاتيح، بسبب استخدام نفس المفتاح لتشفير المعلومات وفك تشفيرها، فعندما يرغب شخص ما بالوصول إلى البيانات، يجب أن تشارك معه المفتاح، مما يقلل نسبة الامان.
- أما التشفير غير المتماثل، ليس له مشكل في توزيع المفتاح، حيث يستخدم مفاتيح العامة للتشفير، والمفاتيح الخاصة لفك التشفير، ولكن العيب الذي يعاني منه التشفير غير المتماثل هو انه بطيئ للغاية، مقارنة مع الأنظمة المتماثلة، كما تتطلب طاقة حاسوبية كبيرة بكثير.
حالات الإستخدام
التشفير المتماثل
بسبب سرعة التشفير المتماثل العالية، فإنه يستخدم في العديد من أنظمة الكمبيوتر الحديثة، ويستخدم لحماية المعلومات أيضا. ولتبسيط الفيرال، فحكومة الولايات المتحدة الأمريكية تستخدم معيار التشفير متقدم (AES) لتشفير المعلومات المصنفة الحساسة. فقد تم تطير هذا النظام منذ السبعينيات كمعيار للتشفير المتماثل، أما قبل التطير كان يستعمل نظام تشفير البيانات (DES).
التشفير الغير متماثل
عند عدم احتياج السرعة والقوة الحاسوبية المطلوبة، يتم استخدام التشفير الغير متماثل على الأنظمة، لتشفير الرسالة او العديد من البيانات وفكها، ولتبسيط الفيرال، فالبريد الإلكتروني يعمل بهذا النوع من التشفير، حيث يمكن استخدام مفتاح عام لتشفير الرسالة، ومفتاح خاص آخر لفك تشفير الرسالة.
الأنظمة الهجينة
يستخدم في العديد من التطبيقات النظامين، التشفير المتماثل والتشفير الغير المتماثل، وعلى سبيل المثال البروتوكولات تشفير، التي تم تصميمها لتقديم اتصال آمن على الانترنيت، مثل (SSL) Sockets Layer و (TLS) Transport layer Security، تم استخدام بروتوكولات TLS على نطاق واسع من قبل العديد من متصفحات الويب الرئيسية، أما برتوكول SSL غير آمن في الوقت الحالي ويجب عدم استخدامه.
هل يتم استخدام التشفير في العملات الرقمية؟
نعم، يتم استخدام التشفير في الكثير من محافظ الخاصة بالعملات الرقمية، والهدف من استخدامها هو توفير مستوى عالي من الأمان للمستخدمين، وعلى سبيل المثال، يتم تطبيق خوارزميات التشفير، عند إعداد كلمة المرور لمحافظ العملات الرقمية من قبل المستخدم، فيتم تشفير الملف الخاص بالمستخدم للوصول إلى المحفظة. وعلى سبيل مثال عملة البتكوين الرقمية، التي تستخدم تشفير عام وخاص، لكن لا تستخدم جميع انظمة التوقيع الرقميي تقنيات التشفير حتى لو كانت تقدم مفتاح عام ومفتاح خاص. حيث يمكن توقع رسالة رقمة دون الحاجة لتشفيريها، ومن بين الخوارزمية التي يتم استعماله لتوقع الرسالة خوارزمية RSA، لكن البتكوين يستعمل نظام توقع يسمى ECDSA ولا تستخدم التشفير على الإطلاق.