Десятки блоків, на яких зображені або двійкові дані (сині 0 і 1)

Що таке шифрування та як воно працює?

Шифрування — це метод перетворення даних, щоб їх могли читати лише авторизовані особи. У процесі шифрування відкритий текст перетворюється в зашифрований за допомогою криптографічного ключа. Криптографічний ключ — це набір відомих математичних величин, погоджених як відправником, так і одержувачем.

Дешифрування, або перетворення зашифрованих даних, виконується будь-якою особою, що має відповідний ключ. Саме тому фахівці з криптографії постійно займаються розробкою більш витончених і складних ключів. У більш безпечному шифруванні використовуються ключі високого рівня складності, тому хакери визнають процес вичерпного дешифрування (також відомого як метод «грубої сили») функціонально неможливим.

Дані можуть бути зашифровані як ‘під час зберігання, так і ‘під час передачі. Двома основними видами шифрування є симетричне шифрування та асиметричне шифрування.

  • У симетричному шифруванні використовується лише один ключ, і всі сторони користуються одним і тим самим секретним ключом.
  • В асиметричному шифруванні використовується декілька ключів: один ключ для шифрування, а інший для дешифрування. Ключ шифрування називають «відкритим ключем», а ключ дешифрування — «закритим ключем».

Чому потрібне шифрування даних?

Людина в костюмі з краваткою тримає планшет, торкаючись його поверхні одним пальцем.

Конфіденційність: лише власник і одержувач можуть читати дані. Шифрування запобігає перехопленню конфіденційних даних зловмисниками, інтернет-провайдерами або навіть урядами.

Безпека: шифрування допомагає запобігти витоку даних; у разі втрати або викрадення корпоративного пристрою із зашифрованим вмістом його дані залишаться захищеними.

Цілісність даних: шифрування також запобігає зловмисній діяльності, наприклад перехопленню інформації під час передачі, оскільки зашифровані дані не можна переглянути або змінити під час передачі.

Нормативно-правові акти: багато галузевих і державних нормативних документів, як-от HIPAA, PCI-DSS і GDPR, вимагають від компаній шифрувати дані користувачів. Державні установи та підрядники США повинні використовувати FIPS (Федеральні стандарти обробки інформації).

Алгоритми шифрування

Алгоритм шифрування — це спосіб перетворення даних у зашифрований текст. Алгоритм використовує ключ шифрування для послідовного перетворення даних, тому навіть якщо зашифровані дані виглядають як випадковий набір цифр і букв, їх можна знову перетворити у звичайний текст за допомогою ключа дешифрування. До загальновідомих алгоритмів шифрування належать AES, 3-DES, SNOW (симетричні) або еліптична криптографія та RSA (асиметричні).

Як і всі асиметричні алгоритми шифрування, RSA використовує розкладання на прості множники (перемноження двох дуже великих простих чисел). Зламати його дуже складно, оскільки необхідно визначити початкові прості числа, що є математично складним завданням. Зламати ключ RSA методом грубої сили практично неможливо.

Метод грубої сили (метод перебору паролів)

Коли комп’ютер здійснює мільйони або навіть мільярди спроб зламати пароль або ключ дешифрування, це називають атакою грубої сили. Сучасні комп’ютери можуть виконувати ці перестановки неймовірно швидко. Новітні типи шифрування мають бути стійкими до такого роду атак. Галузь криптографії — це безперервна війна між тими, хто розробляє швидші способи злому систем шифрування, і тими, хто створює витонченіші методи шифрування.

Інші типи шифрування

Піктограми відкритого та закритого замка чорного кольору, що вказують на шифрування, пов’язані з мережевими лініями; білий двійковий код накладений на клавіатуру ноутбука; і колаж міського пейзажу.

Шифрування у хмарному сховищі: дані або текст перетворюються за допомогою алгоритмів шифрування, а потім переносяться у хмарне сховище. Діє подібно внутрішньому шифруванню, але клієнтові потрібно з’ясувати, наскільки різні рівні шифрування постачальника відповідають його потребам в плані безпеки/чутливості даних.

Заперечне шифрування: шифрування з кількома можливими засобами шифрування, які використовуються з метою дезінформації, якщо дані можуть бути перехоплені під час передачі.

FDE (повнодискове шифрування): шифрування на апаратному рівні. Дані на жорсткому диску автоматично шифруються та стають повністю нечитабельними для всіх осіб, які не мають відповідного ключа аутентифікації. Жорсткий диск є непридатним у будь-якому комп’ютері без ключа.

BYOE (принесіть власне шифрування): модель безпеки для хмарних обчислень, яка дозволяє клієнтам відображати віртуальний екземпляр власного програмного забезпечення для шифрування разом із програмою, розміщеною у хмарі. Ця модель також відома як BYOK.

EaaS (шифрування як послуга): служба передплати для клієнтів хмарних обчислень, які не можуть керувати власним шифруванням. Включає FDE, шифрування бази даних або шифрування файлів.

E2EE (наскрізне шифрування): захищає дані в процесі передачі. Повідомлення, наприклад WhatsApp, шифруються клієнтським програмним забезпеченням, передаються вебклієнтові, а потім дешифруються одержувачем.

Шифрування на рівні полів: дані у відповідних полях вебсторінки, які шифруються (наприклад, номери соціального страхування, номери кредитних карток, медичні/фінансові дані). Усі дані у вибраному полі будуть автоматично зашифровані.

Шифрування на рівні стовпців: підхід, в якому всі клітинки в одному стовпці мають однаковий пароль для доступу та читання/запису.

Шифрування на канальному рівні: шифрує дані, коли вони залишають головний пристрій, дешифрує їх на наступному каналі, а потім повторно шифрує дані, коли вони знову передаються далі. Не обов’язково використовувати один і той самий ключ/алгоритм на кожному каналі.

Шифрування на мережевому рівні: криптосервіс на рівні передачі даних у мережі реалізується через протокол мережевої безпеки (IPSec), який створює приватну систему для обміну даними в IP-мережах.

Гомоморфне шифрування: перетворення даних у зашифрований текст, який залишає можливість проводити аналіз і діє так, ніби він не був зашифрований. Корисний для математичної роботи, яку можна виконувати без злому шифрування.

HTTPS: дозволяє шифрування вебсайтів, використовуючи протокол HTTP поверх TLS. Щоб вебсервер міг шифрувати вміст, який надсилається ним, потрібно встановити відкритий ключ.

Квантова криптографія: захист даних залежить від методів квантової механіки. Неможливо виміряти квантово-кодовані дані, не змінивши значення цих властивостей (розташування та імпульс). Будь-яка спроба копіювання даних або доступу до них також призведе до їх зміни. Авторизовані особи отримають попередження про те, що сталася атака.

Як шифрування може допомогти вашій компанії?

Стратегії кібербезпеки повинні передбачати шифрування даних, оскільки дедалі більше компаній використовують хмарні обчислення. Існує безліч способів, за допомогою яких шифрування може підтримувати роботу компанії.

Шифрування електронної пошти: оскільки в корпоративному світі електронна пошта є основним засобом обміну даними та ведення ділових операцій, зловмисники вибирають її для атак або ненавмисного розголошення інформації. Такі галузі, як фінансові послуги або охорона здоров’я, строго регулюються, але забезпечити виконання вимог не так просто, особливо коли йдеться про електронну пошту, оскільки кінцеві користувачі часто чинять опір внесенню змін у стандартні операційні процедури. Можна розширити можливості операційних систем і стандартних поштових клієнтів за допомогою програмного забезпечення для шифрування, щоб надсилати зашифровані повідомлення електронної пошти було так само легко, як і незашифровані.

Великі масиви даних: безперервний захист для дотримання конфіденційності даних, безпечна хмарна аналітика, технології шифрування та токенізації для передачі даних у хмару; шифрування може оптимізувати операції в мультихмарних середовищах завдяки централізованому захисту даних. Коли конфіденційні дані передаватимуться через мультихмарні середовища, вони будуть шифруватися за допомогою цих технологій.

Безпека платежів: продавці, оператори платіжних систем і підприємства стикаються з величезними проблемами, які стосуються захисту важливих конфіденційних даних, наприклад, даних власників платіжних карток, що мають відповідати вимогам стандарту PCI DSS (стандарт безпеки даних для індустрії платіжних карток) і законам про конфіденційність даних. Проте програмне забезпечення для шифрування може захистити як POS-транзакції в роздрібних точках, так і транзакції через вебсайти або мобільну комерцію.

Окрім вищеперелічених послуг і засобів захисту за допомогою шифрування, воно забезпечує конфіденційність (кодування вмісту повідомлення), аутентифікацію (перевірку походження повідомлення), неспростовність (запобігає достовірному спростуванню надсилання зашифрованого повідомлення) і цілісність (доводить, що вміст повідомлення не змінений).

Чи має шифрування недоліки?

Шифрування призначене для приховування від неавторизованих осіб даних, отриманих незаконним способом. Але в деяких ситуаціях шифрування може зробити дані недоступними для самого власника. Керування ключами — це непросте завдання для підприємств, тому що вони повинні десь зберігатись, а зловмисники дуже добре вміють їх находити. Керування ключами додатково ускладнює процес резервного копіювання та відновлення даних, оскільки в разі збою системи вилучення та додавання ключів на резервні сервери займає багато часу. Адміністратори повинні мати план захисту системи керування ключами, наприклад, створити окрему резервну копію, яку легко отримати в разі масштабного збою системи.

Існує програмне забезпечення для оптимізації процесу керування ключами, наприклад, пакування ключів. Воно шифрує ключі організації, окремо або пакетом. За потреби вони можуть бути розпаковані, зазвичай за допомогою симетричного шифрування.

Хоча атаки методом грубої сили можуть виявитися неефективними проти високорозрядних ключів, існують також і вразливі місця. Здійснюється багато спроб отримати несанкціонований доступ до ключів за допомогою методів соціальної інженерії. Тобто, атакувати не систему, а людей, які її обслуговують і взаємодіють із нею. Фішинг, зловмисні програми, атаки BadUSB: існує безліч методів, за допомогою яких хакери можуть обійти заходи безпеки, задіяні для захисту мереж від зовнішніх атак, використовуючи схильність людей до помилок.

Програмне шифрування також вважають менш надійним, ніж апаратне шифрування. Програмне шифрування іноді називають «шифруванням із можливістю видалення», оскільки зловмисники, що здійснюють фізичні атаки, можуть потенційно обійти його захист. Апаратне шифрування часто вважають більш надійним, оскільки воно передбачає фізичні засоби захисту для запобігання несанкціонованому доступу до даних.

#KingstonIsWithYou #KingstonIronKey

Kingston’s Ask an Expert icon on a circuit board chipset

Зверніться до експерта

Планування правильного рішення вимагає розуміння цілей безпеки вашого проєкту. Дозвольте експертам Kingston допомогти вам.

Зверніться до експерта

Пов’язані відео

Пов’язані публікації