التشفير وانواعه

15/05/2017
5 Shares 633 Views

ما هو التشفير Cryptography

التشفير هو العلم الذي يستخدم الرياضيات للتشفير وفك تشفير البيانات. التشفير يُمكّنُك من تخزين المعلومات الحساسة أو نقلها عبر الشبكات غير الآمنة- مثل الإنترنت- وعليه لا يمكن قراءتها من قبل اي شخص ما عدا الشخص المرسل لـه. وحيث أن التشفير هو العلم المستخدم لحفظ أمن وسرية المعلومات، فإن تحليل و فك التشفير (Cryptoanalysis) هو علم لكسر وخرق الاتصالات الآمنة.

معلومات في التشفير

أهداف التشفير:ـ

 يوجد أربعة أهداف رئيسية وراء استخدام علم التشفير وهي كالتالي:ـ

  • السرية أو الخصوصية ( Confidentiality ):ـ

هي خدمة تستخدم لحفظ محتوى المعلومات من جميع الأشخاص ما عدا الذي قد صرح لهم الإطلاع عليها.

  • تكامل البيانات (Integrity ):-

وهي خدمة تستخدم لحفظ المعلومات من التغيير ( حذف أو إضافة أو تعديل ) من قبل الأشخاص الغير مصرح لهم بذلك.

  • إثبات الهوية ( Authentication ):ـ

وهي خدمة تستخدم لإثبات هوية التعامل مع البيانات ( المصرح لهم ).

  • عدم الجحود ( Non-repudiation ):ـ

وهي خدمة تستخدم لمنع الشخص من إنكاره القيام بعمل ما.

إذاً الهدف الأساسي من التشفير هو توفير هذه الخدمات للأشخاص ليتم الحفاظ على أمن معلوماتهم.

كيفية عمل التشفير:ـ

خوارزمية التشفير هو دالة رياضية تستخدم في عملية التشفير وفك التشفير. وهو يعمل بالاتحاد مع المفتاح أو كلمة السر أو الرقم أو العبارة، لتشفير النصوص المقروءة.

نفس النص المقروء يشفر إلى نصوص مشفرة مختلفة مع مفاتيح مختلفة. والأمن في البيانات المشفرة يعتمد على أمرين مهمين قوة خوارزمية التشفير وسرية المفتاح كما في الصورة ادناه:

التشفير

طريقة عمل التشفير.

أنواع التشفير:ـ

حالياً يوجد نوعان من التشفير وهما كالتالي:ـ

  1. التشفير التقليدي. ( Conventional Cryptography ).
  2. تشفير المفتاح العام. ( Public Key Cryptography ).
  1. التشفير التقليدي:ـ

يسمى أيضاً التشفير المتماثل (Cryptography   Symmetric). وهو يستخدم مفتاح واحد ًلعملية التشفير وفك التشفير للبيانات. ويعتمد هذا النوع من التشفير على سرية المفتاح المستخدَم. حيث أن الشخص الذي يملك المفتاح بإمكانه فك التشفير وقراءة محتوى الرسائل أو الملفات. مثال على ذلك؛ إذا أراد زيد إرسال رسالة مشفرة إلى عبيد، عليه إيجاد طريقة آمنة لإرسال المفتاح إلى عبيد. فإذا حصل أي شخص ثالث على هذا المفتاح فإن بإمكانه قراءة جميع الرسائل المشفرة بين زيد وعبيد كما في الصورة ادناه:

التشفير

توضح عمل التشفير باستخدام المفتاح الواحد.

بعض الأمثلة على أنظمة التشفير التقليدي:ـ

  1. i.   شيفرة قيصر: وهي طريقة قديمة ابتكرها القيصر جوليوس لعمل الرسائل المشفرة بين قطاعات الجيش وقد أثبتت فاعليتها في عصره. ولكن في عصرنا الحديث ومع تطور الكمبيوتر لا يمكن استخدام هذه الطريقة وذلك لسرعة كشف محتوى الرسائل المشفرة بها. المثال التالي يوضح طريقة عمل شيفرة قيصر: إذا شفرنا كلمة “SECRET” واستخدمنا قيمت المفتاح 3، فإننا نقوم بتغيير مواضع الحروف ابتداءً من الحرف الثالث وهو الحرف “D”، وعليه فان ترتيب الحروف سوف يكون على الشكل التالي:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

الحروف بعد استخدام القيمة الجديدة لها من المفتاح “3” تكون على الشكل الحالي:

D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

الآن قيمة الـ D à A ،B E à، F à C، وهكذا.

بهذا الشكل فان كلمة “SECRET” سوف تكون “VHFUHW”. لتعطي أي شخص آخر إمكانية قراءة رسالتك المشفرة؛ يجب أن ترسل له قيمة المفتاح “3”.

ii.   تشفير البيانات القياسي (DES ): طُور هذا النظام في نهاية السبعينيات من قبل وكالة الأمن القومي الأمريكية، وهذا النظام بات من الجدوى عدم استخدامه مع تطور أنظمة الكمبيوتر وزيادة سرعة معالجته للبيانات، حيث أنه قد يتم كشف محتوى رسائل مشفرة به في وقت قصير.

iii.   AES, IDEA, 3DES, blowfish,: وهي أنظمة حديثة ومتطورة وأثبتت جدواها في عصرنا الحالي في مجال التشفير.

كل ما ذكر من الأمثلة السابقة يعتمد على مبدأ المفتاح الواحد لعملية التشفير وفك التشفير.

تشفير المفتاح العام:

أو ما يعرف بالتشفير اللامتماثل (Cryptography  Asymmetric (. تم تطوير هذا النظام في السبعينات في بريطانيا وكان استخدامه حكراً على قطاعات معينة من الحكومة. ويعتمد في مبدأه على وجود مفتاحين وهما المفتاح العام Public key والمفتاح الخاص Privet key، حيث أن المفتاح العام هو لتشفير الرسائل والمفتاح الخاص لفك تشفير الرسائل. المفتاح العام يرسل لجميع الناس أما المفتاح الخاص فيحتفظ به صاحبه ولا يرسله لأحد. فمن يحتاج أن يرسل لك رسالة مشفرة فإنه يستخدم المفتاح العام لتشفيرها ومن ثم تقوم باستقبالها وفك تشفيرها بمفتاحك الخاص كما في الصورة ادناه:

التشفير

توضح عمل التشفير باستخدام المفتاح العام والمفتاح الخاص.

بعض الأمثلة على أنظمة تشفير المفتاح العام.

PGP, DSA, Deffie-Hellman, Elgamal, RSA

جميع هذه الأنظمة تعتمد على مبدأ التشفير اللاتماثلي أو التشفير باستخدام المفتاح العام والمفتاح الخاص.

مزايا وعيوب التشفير التقليدي والتشفير باستخدام المفتاح العام:ـ

التشفير التقليدي أسرع بكثير باستخدام أنظمة الكمبيوتر الحديثة، ولكنه يستخدم مفتاح واحد فقط. فهو عرضة أكثر للاختراقات. أما تشفير المفتاح العام فيستخدم مفتاحين في عملية التشفير وفك التشفير، وهو أقوى وأقل عرضة للاختراقات، ولكنه أبطأ من التشفير التقليدي.

ونتيجة لهذه المزايا والعيوب أصبحت الأنظمة الحديثة تستخدم كلا الطريقتين حيث أنها تستخدم الطريقة التقليدية للتشفير وأما تبادل المفتاح السري الواحد بين الأطراف المتراسلة تتم من خلال استخدام طريقة تشفير المفتاح العام.

قياس قوة التشفير:

التشفير قد يكون قوياً أو ضعيفاً، حيث أن مقياس القوة للتشفير هو الوقت والمصادر المتطلبة لعملية كشف النصوص غير مشفرة من النصوص المشفرة. نتيجة التشفير القوي هو نص مشفر يصعب كشفه مع الوقت أو توفر الأدوات اللازمة لذلك.

 

Comments

comments

You may be interested

ما هو نظام FreeBSD وما الفرق بينه وبين GNU/Linux
أنظمة تشغيل
3 shares291 views
أنظمة تشغيل
3 shares291 views

ما هو نظام FreeBSD وما الفرق بينه وبين GNU/Linux

samehgoba - مايو 25, 2017

نظام FreeBSD هو نظام تشغيل شبيه بيونكس Unix-like حرّ ومفتوح المصدر يشيع استخدامه على الخوادم. يتشارك FreeBSD والأنظمة الأخرى المبنية…

كيفة إنشاء حساب على ويندوز 10 بدون حساب مايكروسوفت
شروحات
2 shares471 views
شروحات
2 shares471 views

كيفة إنشاء حساب على ويندوز 10 بدون حساب مايكروسوفت

samehgoba - أبريل 22, 2017

اهتمت مايكروسوفت منذ ويندوز 8 بربط حساب المستخدم على جهاز الكمبيوتر الخاص به بالبريد الالكتروني لدى مايكروسوفت، و أصبح الأمر…

نصائح للبيع والشراء على موقع إيباي
التجارة الالكترونية
2 shares367 views
التجارة الالكترونية
2 shares367 views

نصائح للبيع والشراء على موقع إيباي

samehgoba - أبريل 19, 2017

إيباي (eBay) هو عبارة عن موقع مزادات هو الأول بلا منافس على الشبكة العنكبوتية يقوم بمهمة الوكيل والوساطة بين البائع…

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...