انواع التشفير في الحاسوب وأهميتها

انواع التشفير في الحاسوب

التشفير المتماثل Symmetric Encryption
التشفير غير المتماثل Asymmetric Encryption

التشفير المتماثل

التشفير المتماثل إنه نوع من التشفير يستخدم مفتاحًا واحدًا فقط كمفتاح سري لتشفير البيانات الإلكترونية وفك تشفيرها.

تقوم الكيانات التي تتواصل باستخدام التشفير المتماثل بتبادل هذا المفتاح بحيث يمكن استخدامه أثناء عملية فك التشفير.

باستخدام خوارزميات التشفير المتماثل، يتم «تشفير» البيانات بحيث لا يستطيع أي شخص ليس لديه المفتاح السري لفك تشفيرها فهمها.

بمجرد أن يتلقى المستلم المقصود الذي يحمل المفتاح الرسالة، تعكس الخوارزمية الإجراء الخاص بها لإرجاع الرسالة إلى نموذج القراءة الأصلي الخاص بها.

 

يمكن أن يكون المفتاح السري الذي يستخدمه كل من المرسل والمستلم كلمة مرور أو رمزًا محددًا أو سلسلة عشوائية من الأحرف أو الأرقام التي يتم إنشاؤها بواسطة مولد أرقام عشوائي آمن (RNG).

ويوجد نوعان من خوارزميات التشفير المتماثل، وهما :

خوارزميات الكتل Block algorithms:  يتم تشفير أطوال البت في أجزاء من البيانات الإلكترونية باستخدام مفتاح سري محدد، وبينما يتم تشفير البيانات، يحتفظ بها النظام في ذاكرته أثناء انتظار الكتل الكاملة.
خوارزميات الدفق Stream algorithms: يتم تشفير البيانات أثناء تدفقها، بدلاً من تخزينها في وحدة تخزين النظام.

على الرغم من أن التشفير المتماثل هو طريقة قديمة للتشفير، إلا أنه أسرع وأكثر كفاءة من التشفير غير المتماثل لأن التشفير غير المتماثل يؤثر على الشبكات بسبب مشاكل الأداء المتعلقة بحجم البيانات والاستخدام المكثف لوحدة المعالجة المركزية.

ونتيجة لذلك، يتم استخدام التشفير المتماثل كلما احتجت إلى نقل أو تشفير كمية كبيرة من البيانات.

شاهد ايضا: وحدات التخزين بالكمبيوتر

التشفير غير المتماثل

إنها طريقة تقوم بتشفير البيانات وفك تشفيرها باستخدام مفتاحي تشفير منفصلين ولكن مرتبطين رياضيًا، يُعرف هذان المفتاحان باسم «المفتاح العام» و «المفتاح الخاص»، يتم استخدام المفتاح العام لتشفير البيانات، بينما يتم استخدام المفتاح الخاص لفك تشفيرها.

خوارزمية التشفير هي أساس التشفير غير المتماثل. تستخدم هذه الخوارزمية بروتوكول توليد المفاتيح لإنشاء زوج مفاتيح. تختلف علاقة التسجيل بين المفتاحين من خوارزمية إلى خوارزمية.

خوارزمية هذا النوع من التشفير هي في الأساس مزيج من وظيفتين، وظيفة التشفير ووظيفة فك التشفير.

تشفير البيانات يحدث هذا عند تحويل النص أو البيانات التي تستخدمها إلى رمز أو نص مشفر لا يمكن فهمه من قبل أولئك الذين ليس لديهم المفتاح الصحيح للرمز. لكي تكون البيانات قابلة للاستخدام، يجب تغييرها أو فك تشفيرها مرة أخرى.

 

التشفير مهم جدًا لما يُعرف الآن باسم الأمن السيبراني، لأنه يسمح لنا بإرسال المعلومات، التي غالبًا ما تكون سرية، عبر الإنترنت وإلكترونيًا، دون أن يراها أشخاص غير مصرح لهم، ويمنع التشفير سرقة البيانات المهمة أو مشاركتها .

وأيضًا يمنع النسخ غير القانوني سواء كانت الأفلام أو لأي من الوسائط الأخرى التي تستخدم إدارة الحقوق الرقمية (DRM) لمنع النسخ غير القانوني.
كما أنه يمنع سرقة كلمات مرور تسجيل الدخول المصرفية التي نكتبها في موقع البنك على الويب.
عند إرسال البيانات بطريقة مشفرة، فإنك بذلك تقلل من احتمالية ختراق بياناتك ، لأن المخترق حتى إذا تمكن من اعتراض الملفات أثناء إرسالها، قد لا يستطيع قرائتها لأنه لا يملك مفتاح فك التشفير.
بالنسبة للشركات سواء الكبرى أو الصغيرة فهي تمتلك مجموعة كبيرة من البيانات الهامة، وحتى إذا احتفظت بتلك البياناتك في بنية تحتية آمنة، فلا يزال هناك احتمال أن يتم اختراقها، لكن عند تشفير البيانات ، يمكن أن تكون الملفاتغير قابلة للاختراق حتى لو تمت سرقتها.

شاهد ايضا: أسباب بطئ الكمبيوتر وعلاجها

طرق تشفير المعلومات في الحاسوب

تشفير معيار تعمية البيانات DES
تشفير 3DES
معيار التشفير المتقدم (AES)
تشفير البيانات الخوارزمية الدولية IDEA (International Data Encryption Algorithm)
بروتوكول طبقة المقابس الآمنة Secure Sockets Layer (SSL)

طرق التشفير هي الخوارزميات المستخدمة لترميز البيانات، هناك العديد من الخوارزميات المستخدمة في عملية التشفير، بعضها يعتمد على التشفير المتماثل والبعض الآخر يعتمد على التشفير غير المتماثل، وتشمل أنظمة التشفير الأكثر شهرة ما يلي:

تشفير معيار تشفير البيانات (DES): تم استخدام نظام التشفير هذا على نطاق واسع في السبعينيات وهو عبارة عن تشفير كتلة مفاتيح متماثل نشره المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST). ومع ذلك، اليوم، لم يعد هذا النوع من التشفير آمنًا للاستخدام بمفرده.

تشفير 3DES: تُعرف الطرق المستخدمة لتشفير المعلومات على الكمبيوتر أيضًا بخوارزمية تشفير البيانات الثلاثية، إنها خوارزمية مفاتيح متماثلة تعتمد على شبكة Feistel، كتشفير مفتاح متماثل، فإنه يستخدم نفس المفتاح لعمليات التشفير وفك التشفير، نظرًا لأن العمليتين متطابقتين تقريبًا، يتم تنفيذ هذه الخوارزمية بكفاءة ويتم استخدام هذا التشفير في مجموعة واسعة من التطبيقات.

معيار التشفير المتقدم (AES): معيار التشفير المتقدم (AES) هو تشفير كتلة متماثل. تم تطوير هذا النوع من التشفير لحكومة الولايات المتحدة الأمريكية لحماية معلوماتك من السرقة. نظرًا لأنه أكثر أمانًا، تختاره العديد من التطبيقات كمعيار التشفير الخاص بها.
خوارزمية تشفير البيانات الدولية (IDEA): هذا شكل من أشكال تشفير كتلة المفاتيح المتماثل. يستخدم IDEA مفتاح 128 بت ويعمل مع كتل 64 بت. بشكل أساسي، يقوم بتشفير كتلة نص نقي 64 بت إلى كتلة نص مشفر 64 بت. تنقسم كتلة إدخال النص العادي إلى أربع كتل فرعية 16 بت.

بروتوكول  SSL: هو نظام تشفير يتم استخدامه لحماية بيانات الموقع. يسمح للمستخدمين بجعل البيانات غير قابلة للقراءة في طريقها من وإلى موقع الويب، وحتى إذا تمت سرقتها أثناء عملية النقل، فهي آمنة.

الكلمات المفتاحية:

• التشفير المتماثل
• التشفير غير المتماثل
• انواع التشفير في الحاسوب
• طرق تشفير المعلومات في الحاسوب