Kriptográfia
A kriptográfia vagy kriptológia az információ elrejtésének gyakorlata és tanulmányozása. Néha kódolásnak is nevezik, de ez nem igazán helyes elnevezés. Ez a tudomány arra szolgál, hogy megpróbáljuk az információt titokban és biztonságban tartani. A modern kriptográfia a matematika, az informatika és az elektrotechnika keveréke. A kriptográfiát használják a bankkártyáknál, a számítógépes jelszavaknál és az internetes vásárlásnál.
Amikor egy üzenetet kriptográfiával küldenek, az üzenet küldése előtt megváltozik (vagy titkosítják). A szöveg megváltoztatásának módszerét "kódnak", pontosabban "rejtjelezésnek" nevezik. A megváltoztatott szöveget "rejtjelezett szövegnek" nevezzük. A változtatás megnehezíti az üzenet olvashatóságát. Valakinek, aki el akarja olvasni, vissza kell változtatnia (vagy visszafejteni). Hogy hogyan lehet visszaváltani, az titok. Az üzenetet küldő és az üzenetet megkapó személynek is tudnia kell a titkos módját, de másoknak nem szabad tudniuk. A titkosított szöveg tanulmányozását a titok feltárása érdekében "kriptoanalízisnek" vagy "feltörésnek" vagy néha "kódtörésnek" nevezik.
A különböző típusú kriptográfiák könnyebben vagy nehezebben használhatók, és jobban vagy rosszabbul rejtik el a titkos üzenetet. A titkosítások egy "kulcsot" használnak, amely egy titok, amely elrejti a titkos üzeneteket. A kriptográfiai módszernek nem kell titkosnak lennie. Különböző emberek használhatják ugyanazt a módszert, de különböző kulcsokat, így nem tudják elolvasni egymás üzeneteit. Mivel a Caesar-féle rejtjelezésnek csak annyi kulcsa van, ahány betű van az ábécében, könnyen feltörhető az összes kulcs kipróbálásával. A több milliárd kulcsot lehetővé tevő rejtjeleket bonyolultabb módszerekkel lehet feltörni.
Caesar óta számos továbbfejlesztett cifrázó készült. Némelyikben ügyes matematikát alkalmaztak, hogy ellenálljanak az okos rejtjelelemzésnek. A 20. században a számítógépek váltak a kriptográfia fő eszközévé.
20. század eleji rejtjelező kerék
Szimmetrikus
A szimmetrikus kulcsú algoritmusban az adó és a vevő osztozik a kulcson. A feladó a kulcsot az üzenet elrejtésére használja. Ezután a vevő ugyanazt a kulcsot fordított módon használja az üzenet felfedéséhez. Évszázadok óta a legtöbb kriptográfia szimmetrikus. Az Advanced Encryption Standard széles körben használt. Ez azonban nem tévesztendő össze a szimmetriával.
Aszimmetrikus
Az aszimmetrikus kriptográfiát nehezebb használni. Minden aszimmetrikus kriptográfiát használni kívánó személy egy titkos számot (a "magánkulcsot") használ, amelyet nem osztanak meg, és egy másik számot (a "nyilvános kulcsot"), amelyet mindenkinek elmondhatnak. Ha valaki más üzenetet akar küldeni ennek a személynek, akkor a neki megmondott számot használja az üzenet elrejtéséhez. Most az üzenetet még a feladó sem tudja felfedni, de a címzett a titkos vagy "privát kulcsával" könnyen felfedheti az üzenetet. Így senki másnak nem kell ismernie a titkos kulcsot.
Az aszimmetrikus kriptográfia általában több időt vesz igénybe és több számítógépes teljesítményt igényel, ezért a legtöbbször nem használják. Ehelyett gyakran használják számítógépes aláírásokhoz, amikor a számítógépnek tudnia kell, hogy bizonyos adatokat (például egy fájlt vagy egy weboldalt) egy bizonyos feladótól küldtek. Például azok a számítógépes szoftvercégek, amelyek frissítéseket adnak ki a szoftverükhöz, aláírhatják ezeket a frissítéseket, hogy bizonyítsák, hogy a frissítést ők készítették, így a hackerek nem tudnak saját frissítéseket készíteni, amelyek kárt okoznának. A HTTPS-t használó webhelyek egy népszerű RSA nevű algoritmust használnak tanúsítványok létrehozására, amelyek bizonyítják, hogy a webhely a tulajdonukban van, és hogy az biztonságos. A számítógépek aszimmetrikus titkosításokat is használhatnak, hogy egymásnak átadják a szimmetrikus titkosítások kulcsait.
Számítógépek
A számítógépek gyorsan tudnak számolni. Nagyon erős titkosításra képesek, és a 21. századi kriptográfia nagy része ezeket használja. Ilyen például az RSA, az AES és még sok más számítógépes algoritmus. Az ilyen jó algoritmusok használatával nagyon nehéz lehet elolvasni az elküldött információt.
Emberek
Mivel az emberek lassabbak, mint a számítógépek, az általuk használt kriptográfiát valószínűleg fel lehet törni, ha a módosítás titkos módját eléggé ismerik.
A kriptográfia egyszerű, gépek nélkül is elvégezhető formái a Caesar-kódok és a transzpozíciós kódok, de sok más fajtát is használtak már a számítógépek használata előtt.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kriptográfia?
V: A kriptográfia vagy kriptológia az információ elrejtésének gyakorlata és tanulmányozása. A matematika, az informatika és az elektrotechnika keverékét foglalja magában az információk titokban és biztonságban tartása érdekében.
K: Hogyan használják a kriptográfiát?
V: A kriptográfiát használják a bankkártyáknál, a számítógépes jelszavaknál és az internetes vásárlásnál. Amikor egy üzenetet kriptográfia segítségével küldenek, az üzenet az elküldés előtt megváltozik (vagy titkosítva lesz).
K: Mit jelent a szöveg megváltoztatása kriptográfiával?
V: A szöveg kriptográfiával történő megváltoztatása egy "kód" vagy "rejtjel" használatát jelenti. A megváltoztatott szöveget "rejtjelezett szövegnek" nevezzük. Ezáltal az üzenet nehezen olvashatóvá válik, így valakinek vissza kell azt változtatnia (vagy visszafejtenie).
K: Hogy hívják a rejtjelszöveg tanulmányozását a titok felfedezéséhez?
V: A titok felfedezése érdekében a rejtjelszöveg tanulmányozását "kriptoanalízisnek" vagy "feltörésnek", néha "kódfeltörésnek" nevezik.
K: Milyen típusú kulcsot használnak a rejtjelezők?
V: A rejtjelezők "kulcsot" használnak, amely egy titok, amely elrejti a titkos üzeneteket.
K: Hány kulcsa van a Caesar-féle rejtjelezésnek?
V: A Caesar-féle rejtjelezésnek csak annyi kulcsa van, ahány betű van az ábécében, így az összes lehetséges kulcs kipróbálásával könnyen feltörhető.
K: Hogyan kerültek a számítógépek a 20. században a kriptográfiába?
V: A 20. században a számítógépek a kriptográfia fontos eszközévé váltak, mert lehetővé tették a rejtjelek feltörésének bonyolultabb módszereit, amelyek több milliárd kulcsot tesznek lehetővé.
