كيف تحمي التشفير المتماثل وغير المتماثل بياناتك

تعتبر التشفير أساس الأمان الرقمي، وهي تنقسم بشكل رئيسي إلى نظامين مختلفين للغاية: التشفير المتماثل والتشفير غير المتماثل. على الرغم من أن كلا الطريقتين مهمتان، إلا أنهما تعملان بطرق مختلفة تمامًا وتحلان مشاكل مختلفة. لفهم أنظمة الأمان الحديثة، تحتاج إلى معرفة الفرق بين هذين النهجين.

الاختلاف الأساسي

تستخدم خوارزمية التشفير المتماثلة مفتاحًا واحدًا - نفس المفتاح لقفل وفتح المعلومات. إنه كما لو أنك وصديقك تشتركان في نفس المفتاح المادي لخزانة. المشكلة واضحة: إذا حصل شخص ما على المفتاح، يمكنه الوصول إلى كل شيء.

التشفير غير المتماثل يحل هذه المشكلة من خلال استخدام مفتاحين مرتبطين ولكن مختلفين. أحد المفاتيح هو مفتاح عام يمكن مشاركته مع أي شخص، والمفتاح الآخر خاص تحتفظ به سريًا. تخيل أن المفتاح العام يشبه صندوق البريد الذي يمكن للجميع إرسال الرسائل إليه، لكن فقط لديك المفتاح لفتحه.

اختلافات في طول المفتاح والأمان

يتم قياس طول مفاتيح التشفير بالبتات وهو مرتبط مباشرةً بمدى أمان التشفير. بالنسبة للتشفير المتماثل، غالبًا ما تكون 128 أو 256 بت كافية لأن المفتاح يتم اختياره بشكل عشوائي تمامًا.

تحتاج المفاتيح غير المتماثلة إلى أن تكون أطول بكثير - غالبًا 2048 بت أو أكثر - لأنه يوجد ارتباط رياضي بين المفتاح العام والمفتاح الخاص. يمكن استخدام هذه النمط بشكل محتمل لكسر التشفير، لذلك من الضروري وجود مفاتيح أطول. توفر مفتاح متماثل بطول 128 بت ومفتاح غير متماثل بطول 2048 بت مستوى أمان متشابه تقريبا.

المزايا والقيود العملية

التشفير المتماثل سريع جدًا ويتطلب القليل من قوة الحوسبة - مثالي لحماية كميات كبيرة من البيانات. تستخدم الحكومات مثل الولايات المتحدة معيار التشفير المتقدم (AES) لتشفير المعلومات المصنفة. نقطة ضعفه الكبيرة هي تقاسم المفاتيح: يجب على جميع من يحتاجون لقراءة البيانات الحصول على نفس المفتاح، مما يخلق مخاطر أمنية.

التشفير غير المتناظر يحل مشكلة المفاتيح بشكل أنيق. يمكنك مشاركة مفتاحك العام مع أي شخص دون خطر. التوازن هو أن النظام أبطأ ويتطلب قوة حوسبة أكبر بكثير بسبب المفاتيح الأطول.

أين تُستخدم هذه الأنظمة اليوم؟

تسيطر التشفير المتماثل عندما تكون السرعة مهمة – من أرشفة خادم الملفات إلى تشفير البيانات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. استبدل AES معيار التشفير القديم للبيانات (DES) من السبعينيات وأصبح الآن معيارًا للعديد من الأنظمة الحديثة.

يتم استخدام التشفير غير المتماثل في سيناريوهات متعددة المستخدمين، خاصة في البريد الإلكتروني المشفر. يقوم شخص ما بتشفير رسالة باستخدام المفتاح العام للمستلم، ولا يمكن للمستلم فقط فك تشفيرها باستخدام مفتاحه الخاص.

تستخدم معظم بروتوكولات الإنترنت الحديثة حلول هجينة. بروتوكولات طبقة الأمان للنقل (TLS) تجمع بين كلا الطريقتين لتأمين الاتصال عبر الويب – حيث يقوم تشفير المفتاح العام بإنشاء اتصال آمن، ثم يستخدم التشفير المتماثل لتسريع نقل البيانات.

كيف تستخدم العملات المشفرة التشفير

تستخدم العملات المشفرة مثل البيتكوين التشفير غير المتناظر بشكل كامل لتشفير البيانات. بدلاً من ذلك، تستخدم التوقيعات الرقمية، وهو مجال استخدام مختلف تمامًا للتشفير غير المتناظر.

تستخدم البيتكوين خوارزمية التوقيع الرقمي المنحني الإهليلجي (ECDSA)، والتي توقع المعاملات دون تشفيرها. هذه نقطة اختلاف مهمة: التوقيع الرقمي يتحقق من أن شيئًا ما يأتي من المصدر الصحيح، لكنه لا يشفر الرسالة نفسها. RSA هو مثال على خوارزمية يمكنها التشفير والتوقيع معًا، لكن البيتكوين اختارت بروتوكول توقيع خالص.

تستخدم محافظ العملات المشفرة كل من التشفير المتماثل وغير المتماثل. عند إعداد كلمة مرور لمحفظتك، يتم تشفير ملف الوصول باستخدام التشفير المتماثل. ومع ذلك، فإن أزواج المفاتيح العامة والخاصة التي تستخدمها للتحكم في عملاتك تعتمد على مبادئ غير متماثلة.

الاستنتاج

كل من التشفير المتماثل وغير المتماثل يعتبران حاسمين للأمان الرقمي. التشفير المتماثل سريع وعملي لحماية كميات كبيرة من البيانات، بينما يحل التشفير غير المتماثل مشكلة مشاركة المفاتيح بشكل آمن. في الواقع، غالباً ما يتم دمجهما للحصول على أفضل النتائج الممكنة. مع استمرار تطور علم التشفير لمواجهة تهديدات جديدة، ستظل كلا النظامين أساسيين للحفاظ على المعلومات الحساسة آمنة.