هل تساءلت يومًا كيف يتم الحفاظ على أمان بياناتك الحساسة أثناء المعاملات عبر الإنترنت؟ هل لديك فضول لمعرفة أوجه الاختلاف والتشابه بين تشفير RSA و AES؟ أنت لست وحدك. أكثر من 80% من المواقع الإلكترونية تستخدم شكلاً واحداً على الأقل من أشكال التشفير لحماية بياناتها.
في هذه المقالة، نتعمق في هذا المقال في عالم حماية البيانات المثير للاهتمام ونكتشف الفرق بين تشفير AES و RSA.
من خلال فهمك لطرق التشفير الشائعة هذه، ستحصل على رؤى قيمة حول الأعمال الداخلية لحماية البيانات.
جدول المحتويات
- ما هو AES؟
- ما هي RSA؟
- الفرق بين تشفير AES وتشفير RSA.
- كيف يعمل AES و RSA معًا؟
- نقاط ضعف تشفير AES مقابل RSA.
ما هو AES؟
معيار التشفير المتقدمAES، أو معيار التشفير المتقدم، هو خوارزمية تشفير مستخدمة على نطاق واسع تضمن الاتصال الآمن وحماية البيانات. وهي تعمل على كتل من البيانات، عادةً 128 بت، وتستخدم مفتاحًا واحدًا فقط (نفس المفتاح) إما 128 أو 192 أو 256 بت لتشفير المعلومات وفك تشفيرها.
إنها خوارزمية متماثلة تستخدم خوارزمية متماثلة باستخدام تشفير كتلة ونفس مفتاح التشفير وفك التشفير. دعنا نلقي نظرة على كيفية عمل خوارزمية AES.
كيف يعمل تشفير AES؟
إن فهم كيفية عمل خوارزمية التشفير AES هي إحدى الطرق للإجابة على سؤال “ما الفرق بين خوارزميات AES و RSA؟
تشفير AES هو خوارزمية تعتمد على التشفير المتماثل. يُستخدم للتشفير وفك التشفير ويتكون من ثلاثة مكونات رئيسية: مفتاح التشفير، وعملية التشفير، وعملية فك التشفير.
- يعد مفتاح التشفير أمرًا بالغ الأهمية حيث يتشاركه الطرفان المتصلان.
- وهو يتضمن تحويل النص العادي إلى تنسيق غير قابل للقراءة يُسمى النص المشفر.
- يأخذ فك التشفير النص المشفر ويحوّله مرة أخرى إلى نص عادي.
AES هو أحد أكثر التشفيرات المتاحة أماناً. هل تريد الحصول على المزيد من التقنية؟ فيما يلي نظرة عامة على كيفية عمل خوارزمية التشفير المتقدم:
أولاً، تقوم خوارزمية AES بتوسيع المفتاح السري لتوليد مجموعة من المفاتيح الدائرية. بعد ذلك، يقوم AES باستبدال كل بايت بيانات بآخر من جدول استبدال يُعرف باسم S-box. بعد الاستبدال، يقوم AES بخلط البايتات داخل كل كتلة بيانات باستخدام التبديل.
تُعرف عملية الخلط هذه باسم MixColumns. من خلال الجمع بين هذه الخطوات، تضمن خوارزمية المفتاح المتماثل AES أنه حتى لو تمكن المهاجمون من الوصول إلى البيانات المشفرة، فلن يتمكنوا من فك تشفيرها دون المفتاح المقابل.
ما هي RSA؟
RSA، والتي ترمز إلى Rivest Shamir و Adleman، هي خوارزمية تشفير غير متماثلة ذات مفتاح عام مستخدمة على نطاق واسع. على عكس AES، فهو يعمل على مبدأ استخدام زوج من المفاتيح: العام والخاص. يُستخدم المفتاح العام لتشفير البيانات، بينما يُستخدم المفتاح الخاص لفك تشفيرها، مما يضمن اتصالاً آمنًا وحماية للبيانات.
لنستكشف كيفية عمل خوارزمية المفتاح غير المتماثل RSA بمزيد من التفصيل.
كيف يعمل تشفير RSA؟
تعتمد خوارزمية تشفير RSA على الخصائص الرياضية للأعداد الأولية الكبيرة. تبدأ العملية بإنشاء زوج من المفاتيح: مفتاح عام ومفتاح خاص. يتم مشاركة المفتاح العام بشكل مفتوح، مما يسمح لأي شخص بتشفير الرسائل لمالك المفتاح الخاص. ولفك تشفير الرسالة، يستخدم المستلم مفتاحه الخاص، والذي لا تتم مشاركته أبداً.
يعتمد أمان خوارزمية RSA غير المتماثلة على صعوبة تحليل حاصل ضرب عددين أوليين كبيرين. وكلما كان المفتاح أكبر، كلما أصبح تحليله أكثر كثافة من الناحية الحسابية بالنسبة للمهاجمين، مما يجعل RSA خيارًا قويًا للاتصالات الآمنة.
إليك شرح مبسط للعمليات الحسابية وراء تشفير RSA. لنفترض أن أليس تريد إرسال رسالة مشفرة إلى صديقها بوب.
- تختار أليس عددين أوليين كبيرين: p و q.
- تضرب هذه الأعداد الأولية لتكوين عدد كبير، n.
- تقوم أليس بحساب φ(n)، وهو عدد مرتبط باختياراتها الأولية.
- تعلن علناً عن رقم محدد.
- باستخدام معادلات رياضية، تحسب أليس مفتاحًا خاصًا، سنسميه d.
- لإرسال رسالة إلى بوب، تقوم أليس بتحويلها إلى رقم باستخدام طريقة معينة.
- تقوم بتشفير الرسالة باستخدام الأرقام العامة (n والرقم العام المختار).
- يستخدم بوب، لقراءة الرسالة، المفتاح الخاص الذي أنشأته أليس.
الفرق بين تشفير AES و RSA
دعنا نستكشف الفرق بين تشفير AES مقابل تشفير RSA من خلال النظر في نوع المفتاح، وسرعة وكفاءة التحكم في المفتاح، وقوة الأمان، وحالات الاستخدام.
الاختلافات الرئيسية
تختلف اثنتان من أكثر عمليات التشفير شيوعًا، وهما معيار التشفير المتقدم وريفيست شامير وأدلمان، في نوع المفتاح المستخدم لتشفير البيانات وفك تشفيرها. يستخدم AES مفاتيح متماثلة، وهي نفسها للتشفير وفك التشفير. من ناحية أخرى، تستخدم RSA مفاتيح غير متماثلة (المفتاح العام والمفتاح الخاص)، والتي تختلف في التشفير وفك التشفير.
السرعة والكفاءة
ستلاحظ أن AES أسرع من RSA عندما يتعلق الأمر بتشفير البيانات وفك تشفيرها. كما أنها أكثر كفاءة في استخدام الذاكرة، لأنها لا تتطلب نفس عدد العمليات الحسابية التي تتطلبها RSA.
بالإضافة إلى ذلك، يعد AES أكثر ملاءمة لتطبيقات الأجهزة، حيث أن عمليات التشفير وفك التشفير الخاصة به أسرع. من ناحية أخرى، تعد RSA أكثر ملاءمة لتنفيذ البرمجيات، حيث تتطلب عمليات التشفير وفك التشفير الأكثر أمانًا عمليات حسابية أكثر تعقيدًا.
إدارة المفتاح الخاص والمفتاح العام
يمكنك توليد AES عشوائيًا بكميات كبيرة. في المقابل، تتطلب مفاتيح RSA حسابات رياضية معقدة، ولا يمكنك إنشاؤها إلا في أزواج.
عند توزيعها، تعمل مفاتيح AES مع خوارزميات المفاتيح المتماثلة، مثل Diffie-Hellman، بينما تتطلب RSA قناة آمنة لضمان السرية.
أفضل طريقة لتخزين مفاتيح AES هي في الأجهزة لأنظمة إدارة المفاتيح القائمة على البرمجيات. تتطلب مفاتيح RSA، لا سيما المفاتيح الخاصة (يمكن لأي مستخدم الوصول إلى المفتاح العام)، حماية إضافية لأن اختراقها يمكن أن يؤدي إلى وصول غير مصرح به.
قوة الأمان
يوفر AES أمانًا موثوقًا، بأطوال مفاتيح تبلغ 128 أو 192 أو 256 بت. تعتمد قوة تشفير AES في المقام الأول على حجم المفتاح، حيث توفر المفاتيح الأطول أمانًا أعلى.
يعتمد أمان RSA أيضًا على طول المفتاح، حيث توفر المفاتيح الأطول حماية أفضل. RSA آمنة طالما تم اختيار المفاتيح بشكل مناسب. تتراوح أطوال المفاتيح المثلى من 2048 إلى 4096 بت.
حالات الاستخدام
يستخدم AES بشكل أساسي لتشفير البيانات، بينما يستخدم RSA للتوقيعات الرقمية. ويغطيان معاً معظم احتياجات التشفير الرقمي. وهنا تتفوق AES في هذا المجال:
- تشفير البيانات في وضع السكون. يقوم AES بتشفير البيانات الحساسة المخزنة على الأجهزة أو الخوادم. على سبيل المثال، عندما تقفل هاتفك الذكي برمز مرور.
- الاتصال الآمن داخل الأنظمة المغلقة. في الأنظمة المغلقة مثل تطبيقات المراسلة والشبكات الخاصة الافتراضية (VPN)، يضمن AES سرية الاتصال بين المستخدمين.
- تشفير الملفات والأقراص. تستخدم العديد من البرامج وأنظمة التشغيل تشفير AES لتأمين الملفات ومحركات الأقراص.
وإليك تطبيقات RSA:
- الاتصال الآمن عبر الإنترنت. يستخدم بروتوكول أمن طبقة النقل (طبقة مآخذ التوصيل الآمنة سابقاً) بروتوكول RSA لحماية اتصال البيانات الحساسة أثناء النقل بين المتصفحات وخوادم الويب. على سبيل المثال، تشير أيقونة القفل في متصفح الويب الخاص بك إلى أن تشفير RSA يحمي بياناتك أثناء المعاملات عبر الإنترنت وتصفح الويب الآمن.
- التوقيعات الرقمية وتبادل المفاتيح. تُستخدم RSA لإنشاء التوقيعات الرقمية، والتي تتحقق من صحة وسلامة المستندات الرقمية. على سبيل المثال، تستخدم الشركات شهادات SSL للبريد الإلكتروني لحماية اتصالات الشركة والوثائق القانونية.
كيف يعمل AES و RSA معًا؟
في بعض الحالات، يعمل AES و RSA معاً لتعزيز الأمان. على سبيل المثال، يمكن لـ AES تشفير البيانات، بينما يمكن لـ RSA تشفير مفتاح AES ونقله بأمان. وبهذه الطريقة، حتى لو اعترض أحد المهاجمين البيانات المشفرة بتقنية AES، فلن يتمكن من فك تشفيرها دون مفتاح AES المحمي بتقنية RSA. يشكل كل من AES و RSA نظام تشفير قوي يجد تطبيقاته في العالم الحقيقي، مثل الاتصال الآمن وحماية البيانات.
النقل الآمن للبيانات
إليك كيفية عمل AES و RSA معًا:
- يقوم AES بتشفير البيانات الفعلية.
- تقوم RSA بتبادل مفتاح تشفير AES بأمان.
- يقوم المرسل بتشفير مفتاح AES بالمفتاح العام للمستلم.
- يستخدم المستلم المقصود مفتاحه الخاص لفك تشفير مفتاح AES ثم يستخدمه لفك تشفير البيانات الفعلية.
يضمن هذا المزيج من التشفير المتماثل وغير المتماثل أن المستلم المقصود فقط هو من يمكنه الوصول إلى البيانات.
التطبيقات الواقعية
والآن، لنرى ما الذي يؤمنه تشفير AES و RSA في العالم الحقيقي. فيما يلي بعض التطبيقات فقط:
- عند إجراء عملية شراء عبر الإنترنت أو الوصول إلى حسابك المصرفي عبر الإنترنت، يحمي تشفير RSA معلوماتك الحساسة أثناء الإرسال، بينما يؤمن AES البيانات في حالة سكونها على خوادم البنك.
- تستخدم خدمات البريد الإلكتروني الآمنة تشفير RSA لحماية محتويات رسائلك الإلكترونية. يمكن تشفير المرفقات (تشفير الملفات) باستخدام خوارزميات تشفير AES.
- تستخدم الحكومات تشفير RSA لتأمين الاتصالات عبر الإنترنت وحماية المعلومات السرية. تقوم AES بتأمين البيانات على أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التخزين الحكومية.
- غالباً ما يتم تشفير السجلات الصحية للمرضى باستخدام AES عند تخزينها في أنظمة السجلات الصحية الإلكترونية. يعتمد التواصل بين مقدمي الرعاية الصحية على تشفير RSA.
ثغرات تشفير AES مقابل تشفير RSA
يمكن أن يعاني تشفير AES و RSA من نقاط ضعف مختلفة، والتنفيذ السليم ضروري لحماية البيانات.
أولاً، يمكن أن يكون AES و RSA عرضة لهجمات القوة الغاشمة، حيث يستخدم المخترقون التجربة والخطأ لتخمين مفتاح التشفير.
ثانيًا: يمكن أن تعاني كلتا طريقتَي التشفير من هجمات القنوات الجانبية، حيث يمكن للمهاجم استخدام المعلومات المسربة من النظام لتخمين مفتاح التشفير. وأخيراً، يمكن أن يكون كلا حلّي التشفير عرضة للتنفيذ غير السليم.
أما بالنسبة للاختلافات، فإن تشفير AES عرضة للهجمات إذا كان مفتاحه قصيرًا جدًا. وفي الوقت نفسه، فإن تشفير RSA عرضة لهجمات حشو أوراكل، حيث يمكن للمهاجم اكتشاف المفتاح عن طريق إرسال رسائل مشفرة مختلفة إلى الخادم وتحليل الردود.
الأسئلة الشائعة
أيهما أفضل: AES مقابل RSA؟
يخدم AES و RSA أغراضاً مختلفة، لذا فإن الأمر لا يتعلق بكون أحدهما أفضل من الآخر. يعد AES أكثر كفاءة لتشفير البيانات في وضع السكون، بينما RSA هي طريقة آمنة لإرسال البيانات عبر الإنترنت. يعتمد الاختيار على حالة الاستخدام المحددة.
أيهما أكثر أمانًا RSA مقابل AES؟
يخدم RSA و AES أغراض تشفير مختلفة، ويعتمد أمانهما على طول المفتاح والتنفيذ. تتفوق RSA في تأمين البيانات أثناء النقل وتبادل المفاتيح من خلال الدوال الرياضية المعقدة، بينما تتسم خوارزمية التشفير المتماثل AES بالكفاءة في تأمين البيانات في حالة السكون. يمكن لكليهما توفير مستوى عالٍ من الأمان عند استخدامهما بشكل صحيح، لكن فعاليتهما تختلف باختلاف السياق والاحتياجات الأمنية المحددة.
هل يستخدم HTTPS RSA أم AES؟
يستخدم HTTPS كلاً من RSA و AES. يتبادل RSA المفاتيح أثناء إعداد الاتصال الأولي، بينما يقوم AES بتشفير نقل البيانات.
هل يمكنك استخدام RSA و AES معاً؟
نعم، يمكن استخدام RSA و AES معًا لتعزيز الأمان. يقوم AES بتشفير البيانات، ويقوم RSA بتشفير مفتاح AES، مما يحمي البيانات.
هل تم اختراق RSA؟
لم “تُخترق” خوارزمية RSA بمعنى أن الرياضيات الأساسية الخاصة بها قد تم اختراقها بشكل أساسي. ومع ذلك، فإن التطورات في القوة الحاسوبية، بما في ذلك الحوسبة الكمية، تشكل تهديدات محتملة لأساليب تشفير RSA في المستقبل.
هل لا تزال AES هي الأفضل؟
لا يزال AES يُعتبر أحد أفضل خوارزميات التشفير المستخدمة لتشفير البيانات في حالة عدم التشفير نظرًا لكفاءته وأمانه القوي عند استخدام أطوال مفاتيح أطول. من المعروف أن وكالة الأمن القومي (NSA) تستخدم وتوصي باستخدام AES لتأمين المعلومات الحساسة.
هل تستخدم VPN تشفير AES؟
نعم، غالبًا ما تستخدم الشبكات الافتراضية الخاصة طريقة تشفير AES لتأمين البيانات أثناء الإرسال. إنه فعال ويوفر أماناً قوياً.
هل تشفير RSA قديم؟
على الرغم من أن خوارزمية التشفير RSA لا تزال مستخدمة على نطاق واسع، إلا أن مجال التشفير يتطور لمواجهة التهديدات الكمية المحتملة. يتم تطوير طرق تشفير أحدث لضمان أمن البيانات في عالم ما بعد الكميات.
هل يمكن فك تشفير RSA؟
يمكن فك تشفير RSA باستخدام المفتاح الخاص، لكن هذا المفتاح يبقى سريًا، مما يجعل فك تشفير البيانات من قبل أطراف غير مصرح لها أمرًا بالغ الصعوبة. يعتمد أمان خوارزمية RSA على طول المفتاح، ويمكن أن يهدد التقدم في الحوسبة الكمية مقاومة RSA لفك التشفير في المستقبل.
هل يمكن فك تشفير AES؟
يمكن من الناحية التقنية فك تشفير AES، لكن إمكانية القيام بذلك تعتمد على طول المفتاح المستخدم. يوفر كل من AES-128 و AES-192 و AES-256 مستويات متفاوتة من الأمان، حيث توفر المفاتيح الأطول حماية أقوى. فك تشفير AES بدون المفتاح الصحيح غير ممكن من الناحية الحسابية، خاصةً عند استخدام أطوال مفاتيح أطول مثل AES-256.
الخاتمة
لقد قمنا بشرح الفرق بين خوارزميات AES و RSA وكيف يمكن أن يكمل كل منهما الآخر لتحسين الأمان. ونظرًا لعدم وجود حل واحد يناسب الجميع لتلبية احتياجات التشفير المعقدة اليوم، فإن النهج الاستراتيجي يتضمن الاستفادة من نقاط القوة في AES و RSA.
لتشفير AES و RSA مزايا وعيوب مختلفة. يعد AES أسرع وأسهل في الاستخدام، بينما يوفر RSA أمانًا أكثر تعقيدًا يمكنه الصمود أمام هجمات أكثر صرامة.
مع تقدم التكنولوجيا، يجب أن يتطور تشفير البيانات لمواجهة التهديدات الجديدة. تواجه تشفير RSA مقابل تشفير AES، على الرغم من قوتها في حد ذاتها، نقاط ضعف وتحديات في عصر الحوسبة الكمية. قد يتطلب AES أطوال مفاتيح أطول للحفاظ على الأمان، بينما يكمن مستقبل RSA في الانتقال إلى التشفير المقاوم للكم.
وفِّر 10% على شهادات SSL عند الطلب اليوم!
إصدار سريع، وتشفير قوي، وثقة في المتصفح بنسبة 99.99%، ودعم مخصص، وضمان استرداد المال خلال 25 يومًا. رمز القسيمة: SAVE10
