Распространенные алгоритмы шифрования

Современные алгоритмы шифрования — это результат многочисленных усовершенствований и труда высококвалифицированных специалистов. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные виды алгоритмов шифрования.

Алгоритмы шифрования могут быть симметричными и ассиметричными.

В симметричных алгоритмах для шифрования и дешифрования информации используются близкие или идентичные ключи. Отправителю или системе, которая занимается шифрованием, нужно предоставить доступ к ключу всем тем, кому нужно декодировать информацию. К преимуществам симметричных систем можно отнести их изученность, простоту использования, высокую скорость шифрования.

Ассиметричные алгоритмы — это системы с открытым ключом. Для процесса шифрования и дешифрования применяются разные ключи. Один ключ находится в общем доступе и может использоваться кем угодно, другой находится в секрете. Именно поэтому ассиметричные алгоритмы шифрования более безопасны, чем симметричные — киберпреступникам не удастся скопировать ключ во время его передачи.

В симметричных алгоритмах шифрования для расшифровки сообщения используется тот же самый ключ, которым было зашифровано послание. К такому виду алгоритмов применяются следующие требования:

• Не должно быть статических закономерностей в шифруемом сообщении.
• Не должно быть линейности.

Симметричные алгоритмы в свою очередь подразделяются на поточные и блочные. В поточных алгоритмах создается определенная последовательность. В процессе ее создания выполняется шифрование послания.

В блочных алгоритмах сообщение сначала делится на блоки, после чего каждый из них кодируется с применением отдельного ключа.

К преимуществам симметричных систем можно отнести оперативное и простое шифрование, к недостаткам — необходимость обмена ключами, из-за чего может нарушиться секретность.

Алгоритм AES

AES — это симметричный алгоритм шифрования, являющийся образцовым. Он широко используется в различных отраслях IT-сферы. AES также является алгоритмом блочного шифрования — в нем подставляются и переставляются цифры в блоках обрабатываемых данных.

Длина ключей в AES выбирается из нескольких стандартных значений: 128, 192, 256 бит. Величина напрямую зависит от решаемой задачи и уровня защиты данных.

К ключевым преимуществам AES можно отнести обеспечение отличной защиты перед многими видами криптоаналитических атак, отличное быстродействие на разных платформах, байт-ориентированную структуру.

Асимметричные алгоритмы шифрования по-другому называются криптосистемами с открытым ключом.

Особенностью подобных систем является использование двух ключей: один применяется для проверки подлинности электронной подписи и шифровки послания, другой — для создания электронной подписи и расшифровки сообщения.

В основе асимметричных методов — идея односторонних функций, когда «х» найти просто, но значение функции определить практически невозможно.
П
реимуществом асимметричного шифрования является возможность использования открытого канала связи для передачи зашифрованных сообщений. Если злоумышленник перехватит данные, то он не сможет прочесть их — для этого нужен секретный ключ.

Недостаток подобного метода защиты данных очевиден — каждый из акторов общения должен предоставить другому свой открытый ключ.

Алгоритм RSA

RSA — это первый алгоритм асимметричной криптографии, получивший широкое применение. В нем используется два ключа — открытый и закрытый. Данный алгоритм активно применяется в создании цифровых подписей, организации входа на сайт и прочих действий, цель которых — идентификация пользователя.

К преимуществам RSA можно отнести отсутствие проблем с передачей ключа и простую процедуру хранения пароля. К недостаткам — необходимость правильной имплементации и наличия определенных навыков в работе с системой.

Алгоритм ECC

ECC — это тоже асимметричный криптографический алгоритм, работа которого основана на использовании эллиптических кривых. Основным отличием ECC от RSA является размер ключа. Этот алгоритм может обеспечить такую же эффективную защиту данных, что и RSA-система, но с ключами меньшего размера.

Так, 256-битный ключ ECC по своей эффективности эквивалентен 3072-битным ключам RSA. Именно небольшой размер ключей делает ECC отличным выбором для устройств с ограниченными ресурсами хранения или обработки данных. Страницы будут быстрее загружаться, а их безопасность будет на высоте.

Гибридный алгоритм шифрования представляет собой эффективную комбинацию асимметричного и симметричного методов. Она считается очень эффективной и безопасной.

Гибридное шифрование применяет уникальные сеансовые ключи и симметричное шифрование. Шифрование с открытым ключом реализовано для шифрования случайным симметричным ключом. Именно он используется для расшифровки сообщения.

Специалисты считают, что потоковые шифры справляются со своей задачей намного лучше, чем блочные, поскольку они работают непрерывно.

К симметричным алгоритмам шифрования относятся:

• DES. Старый алгоритм шифрования.
• 3DES. Шифрование выполняется в три раунда. Используются ключи размером 112 и 168 бит.
• AES. Применяется в большом количестве современных систем передачи информации и протоколах. Он считается более безопасным, чем предыдущие.
• SEAL. Данный алгоритм является потоковым. В нем используется ключ размером 160 бит.
• RC. Серия потоковых шифров, в которых применяется ключ размером до 256 бит.

В асимметричных алгоритмах шифрования применяется два разных ключа. Открытый предоставляется каждому человеку, который хочет с вами связаться. Закрытый ключ находится на хранении у вас. Только те пользователи, у кого есть пара ключей, могут шифровать и расшифровывать данные.

К асимметричным алгоритмам относят:

Современные алгоритмы шифрования активно используются для эффективной защиты пользовательских и архивных данных. Они предотвратят утечки и воспрепятствуют вредоносной деятельности хакеров.

Критически важным стало применение алгоритмов шифрования в сфере IT-технологий и в мобильных приложениях. Ведь с их помощью выполняются платежи, проводятся рабочие операции и финансовые сделки.

Особенно нуждаются в применении современных алгоритмов шифрования в следующих сферах:

• банковское дело;
• сфера IT;
• компьютерные технологии;
• телевидение;
• радио;
• иные коммуникационные каналы;
• программирование.

Примером высококачественного решения, использующего инновационные алгоритмы шифрования (например, Double Ratchet Algorithm, Prekeys, Curve25519, AES-256 HMAC-SHA256), является Anwork. Это коммуникатор, созданный специально для B2B-сегмента. В нем активно применяется сквозное шифрование на всех уровнях, а обмен информацией происходит в закрытых группах, попасть в которые можно только по приглашению.

Изображения разработаны Freepik