Jak wybrać odpowiedni algorytm szyfrowania dla poufnych danych

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo cybernetyczne, szyfrowanie jest jednym z najważniejszych elementów skutecznej strategii ochrony danych; jednak wiele firm i osób prywatnych ma tendencję do pomijania znaczenia, jakie zapewnia solidna metoda szyfrowania. W obliczu rosnącej liczby naruszeń danych ochrona wrażliwych danych powinna być nie tylko priorytetem, ale także systematyczną praktyką, która zapewnia ochronę danych na każdym etapie.

Według raportu IBM „Koszt naruszenia danych w 2022 r.” przeciętne naruszenie danych kosztuje organizacje aż 4,35 mln USD, przy czym 83% badanych organizacji doświadczyło więcej niż jednego naruszenia danych w ich życiu. Nadanie priorytetu szyfrowaniu danych może nie tylko przynieść korzyści na dłuższą metę, ale może również zaszczepić poczucie bezpieczeństwa i pewności.

Szyfrowanie to proces przekształcania zwykłego tekstu w nieczytelny tekst znany jako tekst zaszyfrowany. Urządzenie komputerowe robi to, przepuszczając tekst przez jeden z algorytmów szyfrowania, takich jak AES, w celu losowego przestawienia i zaszyfrowania danego tekstu – uniemożliwiając odczytanie podczas transmisji.

Zmiana układu tekstu jest poparta bardzo skomplikowanymi obliczeniami matematycznymi znanymi jako „klucz”, a te same obliczenia matematyczne użyte do szyfrowania są odwracane w celu odszyfrowania tekstu, umożliwiając dostęp do oryginalnego tekstu tylko upoważnionym osobom.

Typy metod szyfrowania:

Encryption methods essentially can be divided into two categories: symmetric and asymmetric. Symmetric encryption uses the same secret key for both encryption and decryption of the data. The same key is shared between the sender and receiver of the encrypted data.

Z drugiej strony szyfrowanie asymetryczne obejmuje dwa klucze: klucz publiczny i klucz prywatny. Klucz publiczny służy do szyfrowania danych, podczas gdy klucz prywatny służy do ich odszyfrowania. Takie podejście zapewnia, że tylko zamierzony odbiorca, który posiada klucz prywatny, może odszyfrować dane.

Chociaż szyfrowanie asymetryczne jest często uważane za bezpieczniejsze niż szyfrowanie symetryczne, może być wolniejsze i wymagać więcej zasobów.

Różne algorytmy szyfrowania zostały opracowane w oparciu o metody symetryczne i asymetryczne, a na tym blogu omówimy trzy najpopularniejsze: AES, 3DES i RSA.

AES lub zaawansowany standard szyfrowania

Algorytm szyfrowania AES, znany również jako Rijndael, jest popularnym algorytmem szyfrowania symetrycznego używanym do ochrony danych. Algorytm AES ma klucze o długości 128, 192 lub 256 bitów, co oznacza, że może jednocześnie konwertować 128, 192 lub 256 bitów bloków tekstowych.

AES działa w sieci substytucji i permutacji (SPN), wykorzystując kombinację rund podstawienia i permutacji do szyfrowania tekstu. Oznacza to, że dane w postaci zwykłego tekstu są najpierw dzielone na bloki lub fragmenty, a następnie zastępowane (zastępowane) i permutowane (zaszyfrowane) w ciągu kilku rund przy użyciu złożonych obliczeń, dzięki czemu w rezultacie zaszyfrowany tekst był praktycznie niemożliwy do rozszyfrowania.

Proces szyfrowania obejmuje kilka podprocesów, w tym podbajty, przesunięcia wierszy, mieszanie kolumn i dodawanie okrągłych kluczy. Podczas tego procesu tekst jest zmieniany w wielu rundach. Liczba wykonanych rund zależy od rozmiaru klucza, który dla AES wynosi 10, 12 lub 14 rund.

3DES lub potrójne szyfrowanie DES lub potrójne szyfrowanie danych

Algorytm szyfrowania 3DES stanowi aktualizację algorytmu DES lub Data Encryption Standard, która stosuje algorytm DES trzykrotnie do każdego bloku danych. Proces ten sprawił, że 3DES był znacznie trudniejszy do złamania niż jego poprzednik i stał się szeroko stosowany w systemach płatności, standardach i technologiach w branży finansowej.

Jednak luka Sweet32 odsłoniła luki w zabezpieczeniach 3DES. W odpowiedzi Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) w projekcie wytycznych opublikowanym w 2019 r. ogłosił wycofanie 3DES. Po 2023 r. stosowanie 3DES ma zostać wycofane i zaprzestane we wszystkich nowych zastosowaniach.

RSA

RSA to algorytm szyfrowania asymetrycznego opracowany przez Rona Rivesta, Adi Shamira i Leonarda Adlemana w 1977 roku. Jest szeroko stosowany w wielu aplikacjach, w tym w certyfikatach SSL/TLS, kryptowalutach i szyfrowaniu wiadomości e-mail.

Potencjał RSA leży w metodzie „rozkładu na czynniki pierwsze”, na której się opiera, polegającej na mnożeniu dwóch ogromnych losowych liczb pierwszych w celu utworzenia kolejnej gigantycznej liczby. Zagadka polega na określeniu pierwotnych liczb pierwszych na podstawie tej pomnożonej liczby o gigantycznych rozmiarach. Trudność brutalnego wymuszenia klucza wzrasta wraz z każdą rosnącą długością klucza, a RSA oferuje różne długości kluczy szyfrujących, takie jak 768-bitowy, 1024-bitowy, 2048-bitowy, 4096-bitowy itp.

Ogólnie rzecz biorąc, AES jest uważany za bezpieczny, szybki i elastyczny, co czyni go obecnie najczęściej używanym algorytmem szyfrowania. AES jest używany w wielu aplikacjach, w tym w bezpieczeństwie bezprzewodowym, bezpieczeństwie procesora i szyfrowaniu plików, protokole SSL/TLS (bezpieczeństwo witryn), bezpieczeństwie Wi-Fi, szyfrowaniu aplikacji mobilnych i większości sieci VPN.

Wiele agencji rządowych, w tym Agencja Bezpieczeństwa Narodowego (NSA), polega na algorytmie szyfrowania AES w celu ochrony poufnych informacji. Z drugiej strony 3DES został wycofany ze względu na luki w zabezpieczeniach, podczas gdy skalowalność i bezpieczeństwo RSA sprawiają, że jest to najczęściej używany algorytm szyfrowania asymetrycznego.

AxCrypt utilizes the strong AES-256-bit algorithm to encrypt and decrypt data. Our intuitive and powerful standalone encryption software can encrypt data on desktops, smartphones and tablets. It can also automatically integrate and encrypt data on several cloud services such as Google Drive, Dropbox, and iCloud.

You can easily share files with others using our unique key sharing feature, which can be used to precisely share and control who sees and uses the file. AxCrypt also comes with a built-in secure password manager and password generator, which can be used to encrypt your sensitive credentials.