Kompletny przewodnik po szyfrowaniu plików vs. Szyfrowanie dysku: które jest dla Ciebie najlepsze?

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo danych wrażliwych, szyfrowanie jest jedną z niewielu metod gwarantujących solidną ochronę w każdych okolicznościach. Istnieją różne typy, narzędzia i techniki szyfrowania odpowiadające różnym potrzebom w zakresie ochrony danych. Wśród nich wyróżnia się szyfrowanie plików i szyfrowanie dysków jako dwie najczęściej rozpoznawane i wykorzystywane techniki szyfrowania danych.

W tym poście zagłębimy się w definicję szyfrowania, zbadamy kluczowe różnice między szyfrowaniem plików i dysków, zbadamy ich najlepsze przypadki użycia i przedstawimy niezbędne informacje, które pomogą Ci określić, który z nich jest najbardziej odpowiedni dla Twoich konkretnych potrzeb.

Szyfrowanie to proces kryptograficzny, który przekształca zrozumiałe i zrozumiałe dane w zaszyfrowaną i nieczytelną formę zwaną tekstem zaszyfrowanym. Osiąga się to poprzez poddanie danych algorytmowi szyfrowania, np. Advanced Encryption Standard (AES), który losowo zmienia i miesza informacje, czyniąc je niezrozumiałymi i nieczytelnymi po zakończeniu procesu.

Proces porządkowania i szyfrowania danych odbywa się przy użyciu złożonych algorytmów matematycznych wykorzystujących „klucze kryptograficzne” składające się z losowych i unikalnych wzorów liter specyficznie powiązanych z każdym zaszyfrowanym plikiem. Podobnie jak unikalne klucze do Twojego domu lub samochodu, które mogą otworzyć tylko określone drzwi domu lub samochodu. Te same obliczenia matematyczne są również wykorzystywane do deszyfrowania, co odwraca proces szyfrowania i przywraca dane do pierwotnej postaci.

Rozważmy prosty przykład, aby lepiej zrozumieć szyfrowanie. Załóżmy, że masz fragment tekstu „Lubię jabłka” i chcesz go zaszyfrować. Możesz użyć oprogramowania do szyfrowania danych, takiego jak AxCrypt, które wykorzystuje szyfrowanie AES 256-Bit algorytm konwertujący tekst do postaci zaszyfrowanej. Wynikowy zaszyfrowany tekst może wyglądać mniej więcej tak: „v5u8/F28kOazjwQXTxY84+qeweiMvQ=.” Jak widać, ten zaszyfrowany tekst wydaje się całkowicie nieczytelny i niezrozumiały, przez co jest bezużyteczny w rękach złośliwego atakującego.

Aby uzyskać oryginalny tekst z wersji zaszyfrowanej, wystarczy odwrócić proces szyfrowania, który nazywa się deszyfrowaniem. Podczas deszyfrowania zaszyfrowany tekst jest przetwarzany za pomocą algorytmu deszyfrowania przy użyciu odpowiedniego klucza, aby przekształcić zaszyfrowany tekst z powrotem w oryginalny zwykły tekst. Podobnie jak otwieranie zamkniętych drzwi domu lub samochodu unikalnym kluczem. W tym przypadku odszyfrowanie zaszyfrowanego tekstu „v5u8/F28kOazjwQXTxY84+qeweiMvQ=” dałoby ponownie oryginalny tekst „Lubię jabłka”.

Szyfrowanie gwarantuje, że nawet jeśli ktoś przechwyci zaszyfrowany tekst lub uzyska do niego nieuprawniony dostęp, nie będzie w stanie zrozumieć jego zawartości bez odpowiedniego procesu deszyfrowania i klucza. To pokazuje, jak szyfrowanie chroni poufne informacje, konwertując je do formatu, którego nikt nie może odczytać i zrozumieć bez niezbędnej wiedzy i klucza do deszyfrowania.

Szyfrowanie plików lub szyfrowanie oparte na plikach (FBE), jak sama nazwa wskazuje, to metoda szyfrowania plików pojedynczo w systemie plików. Daje szczegółową kontrolę nad środkami bezpieczeństwa, ponieważ pozwala na szyfrowanie poszczególnych plików przy użyciu innego klucza dla każdego pliku. Szyfrowanie oparte na plikach wykorzystuje solidny algorytm szyfrowania, taki jak symetryczny Advanced Encryption Standard (AES), do szyfrowania plików i danych.

Aby zaszyfrować plik, algorytm dzieli go na bloki o stałym rozmiarze, a następnie zastępuje i porządkuje każdy blok przy użyciu skomplikowanych operacji matematycznych, w tym podstawienia (zastąpienie tekstu), permutacji (przestawienie tekstu) i operacji bitowych (procedura logiczna ), aby zaciemnić oryginalne dane.

Na przykład w przypadku tekstu „I Like Apples” algorytm zastępuje każdą literę losową odpowiednią wartością, arbitralnie zmienia kolejność znaków i stosuje operacje bitowe. Zaszyfrowany wynik będzie przekształconym zaszyfrowanym tekstem. Oto jak to działa:

Podstawienie: „I” staje się „83”, „L” staje się „=x”, „i” staje się „45” i tak dalej.

Permutacja: kolejność znaków jest zmieniana na podstawie przekształceń matematycznych. Kolejność „83” i „=x” zostanie zmieniona i mogą pojawić się po „45” jako „4583=x”.

Operacje bitowe: operacje XOR i przesunięcia bitów są stosowane do zmiany wzorców bitowych (układu) danych.

Proces ten jest dalej powtarzany dla każdej litery tekstu przez wiele „rund”, w zależności od rozmiaru okrągłego klawisza. Algorytm AES ma 10, 12 i 14 okrągłych rozmiarów kluczy. Zatem po zastosowaniu 14-okrągłego klucza do tekstu „I Like Apples” wynikowy tekst na koniec procesu może wyglądać następująco: „v5C2uD8FE27A8F5/1B2F9k0AD3zQw8QXTxY6C7D4F8+E6kC2D7F4i91M6v2e9Qi9AbB3” – całkowicie niezrozumiały ciąg znaków.

Cały proces zazwyczaj polega na wygenerowaniu klucza sesyjnego, który następnie jest bezpiecznie udostępniany wraz z plikiem podczas przesyłania danych w celu odszyfrowania. Klucz przechowuje model matematyczny służący do szyfrowania i odszyfrowywania określonego pliku dla tej konkretnej sesji, dzięki czemu tylko osoby mające dostęp do tego klucza mogą odszyfrować dane. Szyfrowanie oparte na plikach zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa, zapewniając ochronę wrażliwych informacji zarówno w stanie przechowywania, jak i podczas przesyłania.

Szyfrowanie dysku lub szyfrowanie całego dysku (FDE), jak sama nazwa wskazuje, to metoda, w której cały dysk zostaje zaszyfrowany. Różni się od szyfrowania plików tym, że zamiast pojedynczych plików szyfrowany i odszyfrowywany jest jednocześnie cały dysk, łącznie z systemem operacyjnym i powiązanymi plikami.

Pomyśl o szyfrowaniu pełnego dysku jako o zamknięciu całego domu głównymi drzwiami, a o szyfrowaniu plików jako o zamykaniu poszczególnych sejfów w domu. Szyfrujesz dyski za pomocą oprogramowania do szyfrowania dysków, takiego jak Microsoft BitLocker< /b> lub FileVault firmy Apple.

Podobnie jak w przypadku szyfrowania plików, proces szyfrowania całego dysku działa na poziomie bloku, dzieląc dysk na bloki o stałym rozmiarze i szyfrując każdy blok przy użyciu algorytmu szyfrowania symetrycznego, takiego jak Advanced Encryption Standard (AES). Dzięki temu wszystkie dane na dysku zostaną przekształcone w nieczytelną formę, którą można rozszyfrować jedynie za pomocą odpowiedniego klucza deszyfrującego.

Klucz szyfrowania używany do szyfrowania dysku zazwyczaj pochodzi z hasła użytkownika lub hasła. Po uruchomieniu systemu użytkownik jest proszony o podanie hasła lub hasła w celu odblokowania dysku. Po uwierzytelnieniu klucz szyfrowania jest odszyfrowywany i używany do uzyskania dostępu do zaszyfrowanej zawartości dysku.

Podczas procesu szyfrowania algorytm działa kaskadowo, szyfrując każdy sektor dysku uzyskanym kluczem. Proces ten trwa do momentu zaszyfrowania całego dysku. Zaszyfrowane dane są przechowywane w sposób zachowujący strukturę dysku, umożliwiając systemowi operacyjnemu i aplikacjom bezproblemowy dostęp do danych.