اقرأ في هذا المقال
- ما هو التشفير وفك التشفير؟
- كيف يعمل التشفير؟
- الاختلافات بين التشفير وفك التشفير
- أهمية التشفير
- مفاتيح التشفير وفك التشفير
لفهم ما هو التشفير وفك التشفير في بروتوكولات الاتصال، من الضروري فهم معنى التشفير. حيث يشير التشفير إلى تأمين المعلومات والرسائل في عملية الاتصال باستخدام وظيفتين أساسيتين، وهما التشفير وفك التشفير. لذلك، يعمل التشفير وفك التشفير على تسهيل النقل الآمن للرسائل من طرف إلى آخر ومنع الأفراد غير المصرح لهم من الوصول إلى البيانات السرية.
ما هو التشفير وفك التشفير؟
في التشفير وفك التشفير، يشير تشفير البيانات إلى عملية تحويل المعلومات الحساسة إلى نص مشفر لا يمكن فهمه أو التعرف عليه من قبل طرف ثالث.
بمجرد وصول هذه الرسالة المشفرة إلى المستلم المطلوب، يتم إجراء فك التشفير. وفك التشفير هو عملية تحويل النص المشفر مرة أخرى إلى بيانات مقروءة ومفهومة في شكله الأصلي، وبالتالي إكمال سلسلة الاتصال الآمن. ويتم ذلك بمساعدة خوارزميات التشفير وفك التشفير لضمان عدم تمكن أي متسلل يحاول اعتراض الاتصال من الوصول إلى المعلومات الحساسة التي يمكن إساءة استخدامها.
كيف يعمل التشفير؟
تتم عملية التشفير وفك التشفير بشكل أساسي كطريقة لحماية البيانات. وفي مصطلحات الحوسبة، تسمى البيانات غير المشفرة، مثل رسائل البريد الإلكتروني أو الرسائل النصية أو الاتصالات الحساسة الأخرى، بالنص العادي. ويمكن بسهولة اعتراض مثل هذا النص البسيط ، والوصول إليه وإساءة استخدامه من قبل المتسللين، إذا تم الاتصال به بدون بروتوكول تشفير، وهذا هو سبب زيادة الاعتماد على تقنيات التشفير وفك التشفير.
يتم تشفير النص العادي باستخدام خوارزمية تشفير بالإضافة إلى مفتاح تشفير يحول هذا النص العادي إلى نموذج مشفر، يُشار إليه بالنص المشفر. في المقابل، لا يمكن تحويل هذا النص المشفر إلى حالته الأصلية إلا إذا تم تطبيق المفتاح المناسب عليه في عملية فك التشفير.
وبالتالي، فإن التشفير يؤدي إلى تشويش محتوى رسالة أو اتصال بطريقة تجعله غير قابل للفك من قبل أي طرف غير مصرح له تمكن من الحصول عليه. ولذلك، فإن المرسل والمستقبل فقط هم من يملكون المفاتيح للتأثير على الاتصال، وهي أسهل طريقة لضمان اتصال سلس وآمن للبيانات السرية أو الحساسة. وتضمن خوارزميات التشفير الحديثة السرية والمساعدة من خلال تقديم أدوات الأمان مثل المصادقة والسلامة وعدم التنصل. وتساعد المصادقة على التحقق من أصل الرسالة التي يتم إرسالها.
في المقابل، تسمح النزاهة (integrity) للمستلم بضمان عدم العبث بالرسالة أو تغييرها منذ نشأتها من المصدر. ويساعد عدم التنصل على ضمان عدم تمكن أي فرد من رفض إرسال رسالة بمجرد توصيلها عبر قناة مشفرة. ويمكن أن يكون مفتاح التشفير إما متماثلًا أو غير متماثل. وتُستخدم المفاتيح المتماثلة لتشفير الرسائل وفك تشفيرها، بينما المفاتيح غير المتماثلة هي تلك التي يتم فيها مشاركة مفاتيح التشفير العامة فقط. ومع ذلك، لا يتم الكشف عن مفاتيح فك التشفير الخاصة لأي شخص.
لفهم ما هو التشفير وفك التشفير بمثال، يمكن تخيل الموقف التالي عندما تدخل شركة في عقد مع شركة أخرى بشروط معينة يرغبون في الحفاظ على سريتها. ومع ذلك، فقد فشلوا في استخدام طرق التشفير وفك التشفير لحماية اتصالاتهم، والتي يتم اعتراضها في النهاية من قبل المتسلل الذي يجعل جميع تفاصيل العقد علنية. هذا هو السبب في أن التشفير مهم للغاية لأنه كان سيتجنب الموقف الذي تقع فيه المعلومات التي من المفترض أن تكون سرية في أيدي طرف ثالث غير مصرح به.
الاختلافات بين التشفير وفك التشفير:
كما نعلم بالفعل، فإن التشفير هو عملية تحويل المعلومات الحساسة إلى كود أو نص آمن لا يمكن اعتراضه والوصول إليه وفهمه من قبل المتلقي المقصود للمعلومات من خلال فك التشفير.
توجد العديد من هذه الاختلافات مثل:
- الهدف: الهدف الرئيسي لعملية التشفير هو حماية المعلومات السرية أو الحساسة من المحاولات الخبيثة لسرقة البيانات عن طريق تحويل نص عادي إلى نص مشفر. من ناحية أخرى، الهدف الأساسي لفك التشفير هو إعادة تحويل النص المشفر مرة أخرى إلى نص عادي يمكن قراءته وفهمه ينقل الرسالة الأصلية إلى المستلم.
- الأصل: تبدأ عملية التشفير في نهاية المرسل قبل إرسال الرسالة إلى المستلم المطلوب. ويبدأ المتلقي عملية فك التشفير بمجرد استلامه للرسالة المشفرة، وهذا يكمل سلسلة الاتصال.
- الاستخدام: لتشفير البيانات، يمكن استخدام مفتاح عام أو مفتاح سري. لفك تشفير المعلومات الممزوجة بمفتاح غامض، يمكن استخدام مفتاح سر مشابه. وفي حالة بروتوكولات المفاتيح غير المتماثلة، يتم استخدام المفتاح العام للتشفير، بينما يتم استخدام المفتاح الخاص دائمًا لفك تشفير البيانات.
- مثال: إذا أعاد الموظف إرسال مستندات سرية إلى رئيسه في العمل، فيمكن استخدام مفتاح عام أو مفتاح سري لتشفير بياناته من أجل الاتصال الآمن. وعند تلقي البريد الإلكتروني، يُسمح للرئيس برؤيته بمجرد استخدام المفتاح السري أو المفتاح الخاص دائمًا لفك تشفير الرسالة المرسلة، وبالتالي السماح له بالوصول إلى المستندات.
أهمية التشفير:
في عالم اليوم، حيث يتواصل كل شخص مع العديد من الأشخاص لأسباب متنوعة، يعد تشفير البيانات ضرورة وممارسة أساسية وليس امتيازًا أو اختيارًا. حيث تتم مشاركة ملايين المستندات والمعلومات الحساسة والرسائل الخاصة والوسائط يوميًا عبر الإنترنت والشبكات الأخرى، والتي قد يتم اعتراضها وإساءة استخدامها من قبل المتسللين بقصد ضار. ويمكن أن تتسبب مثل هذه الظروف المؤسفة ليس فقط في فقدان البيانات ولكن أيضًا في الإكراه والضغط. حيث يعتقد العديد من خبراء الأمن السيبراني أن أفضل شكل من أشكال التشفير يتم بشكل تلقائي ولا يتم تشغيله يدويًا.
يتم نقل جميع المعلومات داخل وخارج أي نظام كمبيوتر يجب أن يتم تشفيرها تلقائيًا وليس فقط في المناسبات التي يعتقد فيها المستخدم أن البيانات حساسة أو تستحق التأمين. ويمكن أن تضمن مثل هذه الممارسات عمليات تبادل أكثر أمانًا للبيانات في عصر المعلومات.
مفاتيح التشفير وفك التشفير:
المفاتيح: عبارة عن سلاسل عشوائية من البتات تم إنشاؤها خصيصًا لتشفير وفك تشفير البيانات. ويمكن أن تكون المفاتيح المستخدمة في عملية التشفير وفك التشفير متشابهة ومختلفة، حيث يعتمد هذا على نوع أنظمة التشفير المستخدمة (تشفير المفتاح المتماثل والتشفير غير المتماثل أو التشفير بالمفتاح العام). وكل مفتاح فريد ويتم إنشاؤه عبر خوارزمية للتأكد من أنه لا يمكن التنبؤ به. وعادةً ما يتم إنشاء المفاتيح باستخدام مولدات الأرقام العشوائية أو خوارزميات الكمبيوتر التي تحاكي مولدات الأرقام العشوائية.
يشير المفتاح المتماثل إلى تلك الخوارزميات التي تستخدم ذات المفاتيح السرية لغرض كل من تشفير النص العادي وفك تشفير النص المشفر. ويشير المفتاح غير المتماثل إلى تلك الخوارزميات التي تستخدم زوجين من المفتاح لغرض التشفير. ويتم توفير المفتاح العام لأي شخص عشوائي، في حين أن المفتاح السري، يتم توفير مفتاح خاص فقط لمتلقي الرسالة.
