هدایای ویژه طراحی سایت

رمزگذاری چیست؟ انواع، مزایا و نحوه عملکرد آن

وحید اکبری
بدون نظر
بروزرسانی: ۳ اسفند, ۱۴۰۲

اگر این مقاله را دوست دارید، لطفا آن را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.

امنیت داده ها می تواند به اطمینان از یکپارچگی، عملکرد و کارایی یک کسب و کار کمک کند. رمزگذاری یکی از اجزای مهم امنیت داده ها، محافظت از فایل ها در ذخیره سازی و هنگام انتقال اطلاعات است. یادگیری نحوه عملکرد رمزگذاری داده ها می تواند به شما در درک بهتر امنیت رایانه در کسب و کارتان کمک کند.

در این مقاله از ایوسی، رمزگذاری چیست، انواع مختلف رمزگذاری و چرایی اهمیت آنها را توضیح می دهیم.

موارد کلیدی:

رمزگذاری داده‌ها را برای ایمن کردن آن‌ها رمزگذاری می‌کند و باعث می‌شود فقط کسانی که دارای کلید رمزگذاری یا رمزگذاری مرتبط هستند بتوانند به داده‌ها دسترسی داشته باشند و آن‌ها را بخوانند.
دو شکل رمزگذاری وجود دارد – متقارن و نامتقارن – اما چندین نوع رمزگذاری و همچنین الگوریتم‌های مختلف برای کمک به فرآیند رمزگذاری وجود دارد.
مزایای رمزگذاری شامل افزایش امنیت و حفظ حریم خصوصی است، اما یک نقطه ضعف این است که این سیستم نیاز به برنامه ریزی و نگهداری دقیق دارد.

رمزگذاری چیست؟

رمزگذاری روشی برای تغییر داده است، بنابراین فقط بازدیدکنندگان تایید شده می توانند به اطلاعات دسترسی داشته باشند. رمزگذاری متن قابل خواندن را به متن ناخوانا، مانند متن رمزی یا کد تغییر می دهد. کسب و کارها ممکن است داده ها را در فضای ذخیره سازی یا در حین انتقال رمزگذاری کنند تا از حریم خصوصی خود محافظت کنند.

روش‌های رمزگذاری با استفاده از مجموعه‌ای از مقادیر ریاضی که داده‌ها را تغییر می‌دهند، متن رمزی ایجاد می‌کنند. متن رمزی که داده ها را رمزگذاری و رمزگشایی می کند، کلید رمزگذاری نامیده می شود. دو شکل اصلی رمزگذاری وجود دارد: متقارن و نامتقارن. در اینجا تفاوت بین این دو وجود دارد:

رمزگذاری متقارن: این ساده تر از دو شکل است، زیرا داده ها را با یک رمز عبور رمزگذاری و رمزگشایی می کند.
رمزگذاری نامتقارن: این نوع رمزگذاری نام خود را از این واقعیت گرفته است که از دو کلید رمزگذاری استفاده می کند. یک کلید عمومی که بسیاری از کاربران به آن دسترسی دارند، داده ها را رمزگذاری می کند، در حالی که یک کلید خصوصی که فقط برخی از کاربران به آن دسترسی دارند، داده ها را رمزگشایی می کند.

مطالب مرتبط: چگونه یک رمزنگار شویم

مزایای رمزگذاری

رمزگذاری داده ها به دلایل زیر مهم است:

امنیت

رمزگذاری می تواند به جلوگیری از نقض اطلاعات در حین انتقال و ذخیره سازی کمک کند. اگر کارمندی یک دستگاه شرکتی مانند تلفن یا لپ تاپ را گم کند، ممکن است داده های رمزگذاری شده همچنان امن باشند. خطوط ارتباطی رمزگذاری شده می‌توانند به داده‌های حساس اجازه انتقال بدون خطر در برابر نقض امنیتی را بدهند. یکی از رایج ترین انواع امنیت رمزگذاری، درخواست پروتکل انتقال ابرمتن (HTTPS) است. به منظور تأیید منشأ سرور یا وب‌سایت، بررسی‌های HTTPS به طور منظم در زمانی که کاربر آنلاین است فعال می‌شود.

مرتبط: راهنمای کامل SSL: چیست و چگونه کار می کند

حریم خصوصی

اکثر انواع رمزگذاری فقط دسترسی تایید شده به داده های رمزگذاری شده را امکان پذیر می کنند. رمزگذاری می تواند اطمینان حاصل کند که فقط صاحبان داده یا گیرندگان مورد نظر پیام ها را می خوانند. این می تواند به جلوگیری از خواندن داده های حساس توسط شبکه های تبلیغاتی، مهاجمان داده، ارائه دهندگان خدمات اینترنتی و دولت ها کمک کند.

تمامیت

رمزگذاری می تواند به محافظت در برابر حملات دستکاری داده ها در حین انتقال کمک کند. دستکاری اطلاعات می تواند محتویات، نوع و اندازه فایل را تغییر دهد. دستکاری‌کنندگان داده ممکن است انتخاب کنند که فایل‌ها را در حین انتقال کپی یا حذف کنند. بسیاری از صنایع، مانند شرکت‌های رسانه‌های اجتماعی، برای حفظ استاندارد ایمن نیاز به رمزگذاری دارند.

تایید

توسعه دهندگان وب سایت می توانند از رمزگذاری برای تأیید داده های یک وب سایت استفاده کنند. به عنوان مثال، هنگام بازدید از یک وب سایت، مرورگر اینترنت و سرور وب سایت اطلاعات رمزگذاری شده را مبادله می کنند. این تبادل داده به تأیید اینکه مرورگر به وب‌سایت واقعی متصل است و نه یک کپی کمک می‌کند. رمزگذاری همچنین می‌تواند به تثبیت اتصال اینترنت و جلوگیری از از دست رفتن بسته‌ها کمک کند، زیرا می‌تواند از ارسال و دریافت واحدهای کوچک داده به نام بسته اطمینان حاصل کند.

مقررات

قانون قابل حمل و پاسخگویی بیمه سلامت (HIPAA) ویژگی های امنیتی را از ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی می خواهد. این مقررات به محافظت از اطلاعات مراقبت های بهداشتی بیماران به صورت آنلاین کمک می کند. قانون حقوق آموزش خانواده و حریم خصوصی (FERPA) به طور مشابه به اقدامات امنیتی برای محافظت از اطلاعات دانش آموز، مانند سوابق مدرسه، نیاز دارد. قانون شیوه های اعتبار منصفانه (FCPA) خرده فروشان را ملزم به رعایت استانداردهای رمزگذاری می کند.

مطالب مرتبط: درباره تحلیلگر امنیت اطلاعات بیاموزید

حمایت از امنیت شبکه:

رمزگذاری می تواند به حمایت از امنیت شبکه و جلوگیری از حملات مخرب مانند حملات منتهی به داده ها (DDoS) کمک کند. با استفاده از رمزگذاری، می توان از نفوذ های ناخواسته به شبکه جلوگیری کرد و از آسیب به داده ها و اطلاعات مهم جلوگیری کرد.

امنیت مالی:

استفاده از رمزگذاری در تراکنش های مالی این امکان را فراهم می کند که اطلاعات مالی حساس مانند اطلاعات کارت اعتباری و شماره حساب بانکی به طور امن انتقال یابند. این می تواند از سرقت هویت و کلاهبرداری های مالی جلوگیری کند و اعتماد مشتریان را به سرویس دهنده های مالی افزایش دهد.

محافظت از اطلاعات شخصی:

با استفاده از رمزگذاری، می توان از دسترسی غیر مجاز به اطلاعات شخصی مانند اطلاعات تماس، تاریخچه پزشکی و اطلاعات حساس دیگر جلوگیری کرد. این می تواند حریم خصوصی فرد را حفظ کرده و اطلاعات شخصی را محافظت کند.

معایب رمزگذاری

در حالی که رمزگذاری مزایای امنیتی بسیاری را ارائه می‌دهد، آگاهی از چالش‌هایی که این ابزار ممکن است ایجاد کند مفید است تا آماده رسیدگی به آنها باشید. برخی از معایب رمزگذاری عبارتند از:

دسترسی به داده ها

در حالی که محدود کردن دسترسی به داده های حساس هدف رمزگذاری است، بدون برنامه ریزی مناسب، می تواند دسترسی به داده ها را برای خود صاحب داده ها چالش برانگیز کند. در شرایط اضطراری، صاحب داده می‌خواهد قادر به بررسی و دسترسی به داده‌ها باشد و عدم دسترسی به کلیدهای رمزگذاری یا رمزهای عبور مناسب می‌تواند این تلاش‌ها را کند کند.

یک سیستم مدیریت کلید تعیین‌شده می‌تواند به حفظ اطلاعات دسترسی به داده‌ها و در عین حال در دسترس نگه داشتن اطلاعات از مهاجمانی که به دنبال این اطلاعات در محیط دیجیتالی سازمان هستند، کمک کند. نرم افزار مدیریت کلید برای کمک به تسهیل این امر وجود دارد.

مطالب مرتبط: رمزگشایی در مقابل رمزگذاری: چه تفاوت هایی دارند؟

مدیریت سیستم های پشتیبان

هنگامی که یک شرکت یک سیستم مدیریت کلید را پیاده سازی کرد، باید به درستی از آن سیستم نسخه پشتیبان تهیه کند. بدون پشتیبان گیری سیستم، سیستم مدیریت ممکن است در شرایط فاجعه شکست بخورد. برنامه ریزی قبلی و تعیین فضای پشتیبان مناسب در سرورهای سیستم می تواند به رفع این مشکل کمک کند.

مرتبط: مدیریت هویت و دسترسی: تعریف و مزایا

هزینه های پیاده سازی

پیاده سازی یک سیستم رمزگذاری و مدیریت کلید می‌تواند هزینه های زیادی را برای یک سازمان به همراه داشته باشد، از جمله هزینه های خرید و نصب تجهیزات و نرم افزارهای مورد نیاز و هزینه های آموزش کارکنان. این هزینه ها ممکن است برای برخی سازمان ها دلیلی برای ترسیم رمزگذاری نباشد.

احتمال خطا

استفاده نادرست از رمزگذاری و مدیریت کلید می‌تواند با خطاها و مشکلات فنی همراه باشد، مانند اشتباه در تنظیمات رمزگذاری، انتخاب رمزهای آسان تشخیص و … این مسائل می‌توانند به کاهش امنیت و کارایی سیستم منجر شوند.

پیچیدگی اداری

مدیریت یک سیستم رمزگذاری و مدیریت کلید می‌تواند برای اداره یک سازمان پیچیدگی های اضافی ایجاد کند. این امر ممکن است نیازمند استخدام کارشناسان متخصص در امنیت سایبری باشد و نیازمند اختصاص منابع بودجه ای و زمانی باشد.

انواع رمزگذاری

علاوه بر دو شکل رمزگذاری – متقارن و نامتقارن – بسته به استفاده مورد نظر شما، انواع مختلفی از رمزگذاری وجود دارد. برخی از آن انواع عبارتند از:

FDE: این یک نوع رمزگذاری است که در سطح سخت افزار کار می کند و برای رمزگذاری داده ها روی هارد دیسک کار می کند. این باعث می شود که فقط کسانی که دارای کلید رمزگذاری هستند می توانند به داده های سخت افزاری دسترسی داشته باشند.
رمزگذاری در سطح شبکه: این نوع لایه انتقال داده های شبکه را رمزگذاری می کند که لایه بین سطح پیوند داده و سطح برنامه است. این به تسهیل ارتباطات خصوصی از طریق شبکه های IP کمک می کند، زمانی که متخصصان از آن در ارتباط با ابزارهای امنیتی شبکه استفاده می کنند.
رمزگذاری در سطح پیوند: با رمزگذاری در سطح پیوند، سیستم هنگام خروج از شبکه میزبان، داده ها را رمزگذاری، رمزگشایی و رمزگذاری مجدد می کند. این امکان وجود دارد که هر پیوند در این نوع سیستم از یک کلید رمزگذاری متفاوت استفاده کند و امنیت را افزایش دهد.
رمزگذاری انتها به انتها: همچنین به عنوان E2EE شناخته می شود، این نوع رمزگذاری تضمین می کند که مهاجمان و افراد خارجی نمی توانند داده هایی را که یک طرف در این کانال به دیگری ارسال می کند مشاهده کنند.
رمزگذاری در سطح زمینه: افراد حرفه ای از این نوع رمزگذاری در وب سایت ها استفاده می کنند و به آنها اجازه می دهد فقط فیلدهای خاصی را در یک صفحه وب رمزگذاری کنند. این فیلدها ممکن است آنهایی باشند که کاربر اطلاعات حساسی مانند شماره تامین اجتماعی یا شماره کارت اعتباری را در آنها وارد می کند.
رمزگذاری در سطح ستون: مخصوص استفاده از پایگاه داده، رمزگذاری در سطح ستون، سلول ها را در یک ستون تعیین شده رمزگذاری می کند. برای دسترسی به داده های این سلول ها، کاربران یک رمز عبور وارد می کنند.
رمزگذاری چندجمله‌ای: یک روش رمزگذاری است که از ترکیب چند الگوریتم رمزنگاری مختلف برای افزایش امنیت استفاده می کند.
رمزگذاری پایگاه داده: این نوع رمزگذاری مخصوصاً برای حفظ امنیت داده‌های ذخیره شده در پایگاه داده استفاده می‌شود و از الگوریتم‌های پیچیده و امن برای رمزنگاری و رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌کند.رمزگذاری ابری: در محیط ابری، نیاز به رمزگذاری اطلاعات برای حفظ حریم خصوصی و امنیت اطلاعات بسیار اهمیت دارد. از رمزگذاری ابری برای رمزنگاری داده‌های ذخیره شده در زیرساخت‌های ابری استفاده می‌شود.
رمزگذاری فایل: این نوع رمزگذاری به معنای رمزنگاری فایل‌ها و مستندات با استفاده از یک کلید امنیتی مشخص است و برای حفظ اطلاعات حساس و محرمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مرتبط: ۵ نوع طبقه بندی داده ها (با مثال)

۶ الگوریتم رمزگذاری

الگوریتم های رمزگذاری ابزارهایی هستند که داده ها را به متن رمزی تبدیل می کنند. هر دو الگوریتم رمزگذاری متقارن و نامتقارن وجود دارد که بسته به نیازهای امنیتی خود می توانید از بین آنها انتخاب کنید. در اینجا شش نوع الگوریتم رمزگذاری وجود دارد:

۱. DES سه گانه

الگوریتم رمزگذاری داده های سه گانه¹ یا TDES از رمزگذاری متقارن برای ایمن سازی داده های شما استفاده می کند. این روش نیاز به استفاده از یک کلید رمزگذاری سه بار دارد. به عنوان مثال، برای رمزگذاری داده ها، فرستنده متن ساده را رمزگذاری می کند، آن را رمزگشایی می کند و قبل از ارسال دوباره رمزگذاری می کند. برای رمزگشایی برعکس عمل می کند. گیرنده ابتدا متن رمز را رمزگشایی می کند، دوباره رمزگذاری می کند و دوباره آن را رمزگشایی می کند. TDES به دلیل رمزگذاری سه گانه کندتر از سایر انواع رمزگذاری کار می کند.

مطالب مرتبط: ۲۴ ابزار رمزگذاری برای محافظت از داده های شما

۲. AES

استاندارد رمزگذاری پیشرفته² یا رمزگذاری AES، رمزگذاری متقارن است که از طریق الگوریتمی که موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) طراحی کرده است، ایجاد می‌شود. AES که یکی از قوی ترین روش های رمزگذاری در نظر گرفته می شود، داده ها را در بخش های تک بلوکی رمزگذاری می کند و شانس تداخل را کاهش می دهد.

AES با بسیاری از برنامه ها و برنامه های کاربردی کامپیوتری کار می کند و سازمان های دولتی، سازمان های امنیتی و برخی کسب و کارها از این شکل از رمزگذاری استفاده می کنند. AES با یک کلید رمزگذاری خصوصی کار می کند و آن را بسیار ایمن و قابل اعتماد می کند.

مطالب مرتبط: چگونه یک تحلیلگر امنیت اطلاعات شویم؟

۳. RSA

رمزگذاری ریوست-شمیر-ادلمان³ یا RSA به صورت نامتقارن عمل می کند و از دو کلید رمزگذاری استفاده می کند. اولی یک کلید عمومی است که به رمزگذاری اولیه متن ساده متصل است و دومی یک کلید خصوصی است که مربوط به رمزگشایی است.

کلیدهای رمزگذاری RSA بزرگتر از کلیدهای دیگر هستند که می تواند این روش رمزگذاری را نسبت به سایر کلیدها مانند TDES ایمن تر کند. با این حال، به دلیل اندازه کلیدها، روند رمزگذاری و رمزگشایی ممکن است کندتر باشد. کاربران ممکن است زمانی که گیرنده را نمی شناسند، یا زمانی که می خواهند مقادیر کمی از داده های بسیار حساس را رمزگذاری کنند، RSA را انتخاب کنند.

۴. بلوفیش

Blowfish یکی دیگر از رمزهای متقارن است که با تقسیم داده های رمزگذاری شده به بخش ها یا بلوک ها کار می کند. Blowfish به سرعت کار می کند و برای عموم قابل دسترسی است زیرا یک سیستم ثبت نشده است. برای هر کاربری به آسانی در دسترس است و بازارهای آنلاین یا فروشندگان معمولاً از این رمزگذاری استفاده می‌کنند تا بتوانند اطلاعات ورود کاربران را رمزگذاری کنند یا پرداخت‌های امن را مجاز کنند.

مطالب مرتبط: تجارت الکترونیک چیست؟ تعریف، مزایا و معایب

۵. توفیش

رمزگذاری Twofish در نرم افزار Blowfish گسترش می یابد. به عنوان یکی دیگر از سیستم های رمزگذاری متقارن، Twofish می تواند آزادی انتخاب سرعت رمزگذاری شما را فراهم کند، که ممکن است آن را از سایر انواع رمزگذاری متمایز کند.

مانند Blowfish، Twofish یک سیستم رمزگذاری بدون مجوز است اما می تواند کنترل کاملی بر فرآیند رمزگذاری داده ها به کاربر بدهد. به دلیل دسترسی جهانی آن، بسیاری از سازمان ها، افراد و شرکت ها استفاده از رمزگذاری Twofish را انتخاب می کنند.

۶. FPE

فرمت حفظ رمزگذاری⁴ یا FPE یک سیستم رمزگذاری است که قالب اصلی متن ساده را حفظ می کند. این روش ممکن است به گیرنده کمک کند تا قالب بندی را هنگام رمزگشایی پیام حفظ کند، زیرا متن ساده همان قالب بندی متن رمز را دارد. مشاغلی که باید قالب کلمات یا اعداد خاص مانند شماره کارت اعتباری را حفظ کنند، ممکن است از FPE استفاده کنند.

^{[۱]^ Triple Data Encryption algorithm}
^{[۲]^ Advanced Encryption Standard}
^{[۳]^ Rivest-Shamir-Adleman}
^{[۴]^ Format Preserving Encryption}

و بخوانید: