Привязывали ли Вы когда-нибудь свой велосипед к столбу, только для того, чтобы потом забыть комбинацию? Это немного похоже на шифрование. У Вас есть что-то, что Вы можете открыть, если у Вас есть правильный ключ.
А теперь представьте, как Вы разбиваете этот замок на неузнаваемые кусочки. Это хэширование. Вы не сможете собрать его обратно, что бы ни случилось.
Давайте рассмотрим шифрование и хэширование, расшифруем их различия и поймем, почему они так важны в нашем мире, основанном на технологиях. Приготовьтесь, Вы скоро станете визави в области кибербезопасности.
Оглавление
Что такое шифрование?
Вы наверняка слышали о шифровании, но что это такое? Проще говоря, это преобразование данных в код для предотвращения несанкционированного доступа, но это гораздо сложнее.
Шифрование – это сложная и важная техника, которая использует алгоритмы для преобразования информации в нечитаемый формат, обеспечивая конфиденциальность данных при передаче или хранении.
В следующих нескольких разделах мы объясним, как работает шифрование, рассмотрим распространенные алгоритмы и приведем реальные примеры, которые помогут Вам понять его практическое применение.
Как работает шифрование?
Шифрование – это как надежное хранилище для Вашей цифровой информации. Когда Вы отправляете данные через Интернет, будь то сообщение или личные данные, шифрование превращает их в код, который практически невозможно расшифровать посторонним лицам.
Это сложная криптографическая система, гарантирующая, что только предполагаемый получатель сможет разобраться в информации.
Представьте, что Вы делаете покупки в Интернете или проверяете свой банковский счет. Когда Вы видите “https” в адресе сайта, это сигнал о том, что используется шифрование. Это означает, что Ваши данные шифруются в секретный код, пока они путешествуют между Вашим устройством и сервером сайта. Даже если кто-то попытается перехватить эти данные, все, что он получит, – это случайные строки символов.
Вот как происходит процесс шифрования в Интернете шаг за шагом:
- Пользователь подключается к веб-сайту: Когда Вы посещаете защищенный сайт (URL начинается с “https://”), Ваш браузер запрашивает сервер сайта об установлении защищенного соединения.
- Сервер отправляет свой открытый ключ: В ответ сервер сайта отправляет свой открытый ключ в Ваш браузер.
- Браузер проверяет сертификат: Сервер также предоставляет цифровой сертификат, который Ваш браузер проверяет, чтобы убедиться в его легитимности.
- Браузер генерирует ключ сессии: Ваш браузер создает случайный симметричный ключ (ключ сессии) для данной конкретной сессии.
- Шифрование с помощью открытого ключа: Ваш браузер шифрует ключ сессии с помощью открытого ключа сервера и отправляет его обратно на сервер.
- Сервер расшифровывает ключ сессии: Сервер использует свой закрытый ключ для расшифровки ключа сессии.
- Безопасное соединение установлено: Теперь и у Вашего браузера, и у сервера есть один и тот же ключ для этой сессии, и они используют его для шифрования и дешифрования данных, которыми обмениваются во время Вашего посещения сайта.
- Безопасная передача данных: Все данные, передаваемые между Вашим браузером и сервером, шифруются с помощью сеансового ключа, обеспечивая конфиденциальность и целостность информации.
Каковы наиболее распространенные алгоритмы шифрования?
При шифровании используются математические процедуры или правила, известные как алгоритмы шифрования, для преобразования открытого текста в шифрованный. Разнообразие алгоритмов шифрования обусловлено необходимостью удовлетворять различные требования к безопасности.
Сайт Симметричный алгоритм шифрования является одним из самых популярных. Он использует один и тот же секретный ключ для шифрования и дешифрования, что обеспечивает простоту процесса.
Два наиболее распространенных алгоритма симметричного шифрования – это Стандарт шифрования данных (DES) и Расширенный стандарт шифрования (AES). DES, хотя и устаревший, когда-то был распространенным методом шифрования данных. С другой стороны, AES в настоящее время является промышленным стандартом, широко распространенным благодаря своей устойчивости к атакам.
RSA (Rivest-Shamir-Adleman) – это еще один широко распространенный алгоритм асимметричного шифрования с открытым ключом. Он использует пару ключей: открытый ключ для шифрования и закрытый ключ для дешифрования. Сообщения, зашифрованные с помощью открытого ключа, могут быть расшифрованы только с помощью соответствующего закрытого ключа, и наоборот.
Мы уже написали исчерпывающее руководство по алгоритмам шифрования. Ознакомьтесь с ним, чтобы получить подробный обзор.
Каковы некоторые примеры шифрования?
Отправляете ли Вы сообщения, проводите ли онлайновые транзакции или храните данные, Вы должны шифровать информацию в современном цифровом пространстве. Вот практические примеры шифрования в действии:
- Безопасная связь (шифрование с открытым ключом): Асимметричное шифрование с открытым и закрытым ключами обычно используется в приложениях для обмена сообщениями, почтовых сервисах и платформах онлайн-общения для шифрования данных и защиты конфиденциальности пользователя.
- Онлайн-банкинг (шифрование SSL/TLS): Когда Вы получаете доступ к своему банковскому счету или совершаете транзакции онлайн, шифрование обеспечивает безопасность Вашей финансовой информации, такой как номера счетов и детали транзакций.
- Виртуальные частные сети (VPN) (туннелирование и шифрование данных): VPN используют комбинацию протоколов туннелирования (например, IPSec или OpenVPN) для безопасной связи и шифрования для защиты данных при передаче.
- Хранение файлов и облачные сервисы (шифрование AES): Advanced Encryption Standard с его единственным ключом шифрования обычно используется для обеспечения целостности файлов и данных, хранящихся в облаке.
- Правительственные и военные коммуникации (AES, RSA и т.д.): Правительственные агентства, такие как NSA (National Security Agency), и военные коммуникации часто используют несколько методов шифрования, включая RSA и другие сложные алгоритмы. Эти технологии защищают конфиденциальную информацию и коммуникации, имеющие решающее значение для национальной безопасности.
Эти примеры помогут Вам понять, насколько важную роль играет шифрование в обеспечении целостности и защиты данных. Теперь давайте обратим наше внимание на хэширование.
Что такое хэширование?
Хеширование – это процесс преобразования отдельных входных данных (или “сообщения”) произвольного размера в строку символов фиксированного размера, которая обычно представляет собой последовательность цифр и букв. Выходной результат, обычно называемый хэш-значением или хэш-кодом, генерируется хэш-функцией. Хэш-функции разрабатываются для того, чтобы быть быстрыми и эффективными, и они должны создавать уникальные хэш-значения для различных входных данных.
Как работает хэширование?
Давайте разберем концепцию хэширования в простых терминах
Сначала выберите подходящий алгоритм хэширования, например, SHA-256 или MD5. Затем разработайте хэш-функцию. Хэш-функция преобразует входные данные в хэш-значение фиксированной длины.
Теперь давайте возьмем данные, которые Вам нужно хэшировать. Это может быть пароль, документ или любая другая информация, и примените хэш-функцию к входным данным. Хэш-функция обрабатывает данные, создавая на выходе уникальное хэш-значение.
Результатом работы хэш-функции является хэш-значение – строка символов, обычно в шестнадцатеричном формате, с постоянной длиной. Хеширование одних и тех же входных данных с помощью одного и того же алгоритма и хэш-функции будет постоянно давать одно и то же хэш-значение. Это детерминированное свойство обеспечивает предсказуемость.
Даже незначительное изменение входных данных приводит к значительному изменению хэш-значения. Эта характеристика обеспечивает уникальность хэш-кодов для различных наборов данных.
Хэш-коды служат уникальными идентификаторами, позволяя эффективно сравнивать данные на компьютере, чтобы определить, идентичны они или отличаются.
Функция создает хэш-значение с фиксированной длиной, независимо от размера входных данных. Этот стандартизированный формат упрощает процессы хранения и сравнения.
В определенных сценариях Вы можете использовать хэш-суммы, специализированную форму хэш-значения, для получения сжатого резюме обширных наборов данных.
Какие самые распространенные алгоритмы хэширования?
Алгоритмы хэширования постоянно используются в информатике и криптографии для различных целей, включая проверку целостности данных, хранение паролей и цифровых подписей. Вот некоторые из наиболее распространенных алгоритмов хэширования:
- MD5 (Message Digest Algorithm 5): MD5 создает 128-битное хэш-значение, обычно представляемое в виде 32-символьного шестнадцатеричного числа. Однако MD5 считается криптографически неполноценным и непригодным для дальнейшего использования из-за уязвимостей, допускающих атаки на столкновения.
- SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1): SHA-1 создает 160-битное хэш-значение. Как и MD5, SHA-1 также считается слабым и уязвимым для различных атак и в настоящее время устарел.
- SHA-256, SHA-384 и SHA-512: Входящие в семейство SHA-2 и считающиеся гораздо более безопасными, чем MD5 и SHA-1, SHA-256 создает 256-битный хэш и является стандартным алгоритмом хэширования, используемым сегодня в цифровых подписях и генерации сертификатов.
- SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3): Этот новейший алгоритм SHA имеет внутреннюю структуру, отличную от SHA-2, и предоставляет набор хэш-функций с различными размерами выхода.
- Whirlpool: Whirlpool – это хэш-функция, которая создает 512-битное хэш-значение. Он не так широко используется, как другие алгоритмы, но считается безопасным.
Каковы некоторые примеры хэширования?
- При проверке целостности данных хэширование гарантирует, что данные не были подделаны. Перед передачей или хранением исходных данных вычисляется хэш-значение (контрольная сумма), которое отправляется вместе с данными. При извлечении хэш пересчитывается и сравнивается, проверяя целостность данных.
- Для хранения паролей хэширование добавляет уровень безопасности, сохраняя хэш-значения паролей вместо самих паролей. При входе в систему введенный пароль хэшируется и сравнивается с хранящимся хэшем, что минимизирует риски в случае утечки данных.
- Цифровые подписи используют хэширование для создания хэша сообщения или документа, который затем шифруется с помощью закрытого ключа. Получатели могут проверить подлинность с помощью открытого ключа отправителя.
- Кэширование хранит ранее вычисленные результаты для быстрого поиска, используя хэш-значения в качестве ключей. Это оптимизирует производительность, поскольку обращение к кэшу происходит по хэш-значению, когда новый запрос совпадает с предыдущим.
- Наконец, в блокчейне каждый блок содержит хэш предыдущего блока, образуя непрерывную цепочку. Такая конструкция обеспечивает защиту от взлома, поскольку изменение одного блока требует изменения всех последующих блоков.
Теперь давайте посмотрим, чем хэширование отличается от шифрования.
В чем разница между шифрованием и хэшированием?
Если сравнивать хэширование и шифрование, то главное различие заключается в обратимости процесса.
Шифрование кодирует данные таким образом, что прочитать их могут только авторизованные лица. Он использует алгоритм и ключ для преобразования открытого текста в шифрованный. Важно, что этот процесс обратим – имея правильный ключ, Вы можете расшифровать шифротекст обратно в открытый текст.
Шифрование используется, когда хранящаяся информация должна быть извлечена в исходном виде, например, когда Вы отправляете конфиденциальные электронные письма или храните конфиденциальные файлы.
С другой стороны, хэширование – это односторонняя функция. Он принимает входной сигнал и возвращает строку байтов фиксированного размера, обычно дайджест. В отличие от шифрования, хэширование не требует ключа, и этот процесс необратим.
Вы не сможете вернуть исходное сообщение по хэш-значению. Когда Вы вводите свой пароль, система хэширует его и сравнивает результат с сохраненным хэшем. Если они совпадают, Вы получаете доступ.
При шифровании небольшое изменение открытого текста приводит к значительному изменению шифротекста. Но при хэшировании даже небольшое изменение входных данных приведет к созданию совершенно другого хэша. Это свойство, известное как “лавинный эффект”, повышает безопасность от атак.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Лучше ли хэширование, чем шифрование?
Хэширование не является по своей сути лучше или хуже шифрования; оно служит разным целям. Хеширование в основном используется для проверки целостности данных, в то время как шифрование направлено на защиту информации для обеспечения ее конфиденциальности.
Является ли хэширование тем же самым, что и шифрование?
Хеширование и шифрование – это оба криптографических метода. Хеширование преобразует данные в строку значений фиксированной длины для таких задач, как проверка целостности данных, а шифрование защищает конфиденциальные данные с помощью обратимых преобразований.
Почему хэширование необратимо?
Хеширование необратимо, поскольку оно сжимает данные в строку фиксированного размера, исключая возможность их извлечения.
Можно ли зашифровать хэшированные данные?
Нет, хэшированные данные не могут быть зашифрованы. Хеширование – это односторонний процесс, который необратимо преобразует данные, что делает его непригодным для шифрования.
Используется ли хэширование до сих пор?
Да, хэширование по-прежнему широко используется, особенно для таких задач, как хранение паролей и цифровых подписей.
Когда использовать шифрование против хэширования?
Используйте шифрование, когда Вам нужно защитить данные с намерением их последующей расшифровки, и используйте хэширование, когда Вы хотите надежно хранить и проверять данные без возможности их обратного преобразования.
Шифрование vs хэширование vs кодирование – в чем разница?
Шифрование преобразует данные с помощью ключа, делая их нечитаемыми для неавторизованных пользователей. С помощью правильного ключа его можно изменить на противоположный. Хэширование генерирует хэш фиксированного размера из входных данных, обеспечивая уникальный отпечаток пальца. Он односторонний и не обратимый. Кодирование преобразует данные для совместимости, но легко обратимо и служит целям форматирования, а не безопасности.
Заключение
В целом, безопасность данных основывается на сочетании шифрования и хэширования. Шифрование сохраняет конфиденциальность, делая данные доступными для чтения при наличии правильного ключа. Хеширование обеспечивает целостность, создавая необратимые коды, поэтому исходные данные остаются в безопасности.
Подумайте об этом, как о хэшировании паролей для защиты и использовании шифрования для обеспечения безопасности конфиденциальных данных при передаче или хранении. Сочетание этих методов обеспечивает защиту конфиденциальных данных в постоянно меняющемся Интернете.
Сэкономьте 10% на SSL-сертификатах при заказе сегодня!
Быстрая выдача, надежное шифрование, 99,99% доверия к браузеру, специализированная поддержка и 25-дневная гарантия возврата денег. Код купона: SAVE10
