Шифрование данных: что это и для чего нужно

Шифрование данных широко применяется в ИТ для того, чтобы сохранить информацию в безопасности. Например, оно помогает использовать банковское приложение на телефоне через открытую сеть Wi-Fi в кафе без риска потерять деньги. В этой статье подробно поговорим о видах, методах, алгоритмах и способах шифрования информации. А также расскажем, для чего используют системы шифрования и какие есть преимущества защиты данных этим методом.

Шифрование данных ― это процесс замены информации на код, который невозможно прочитать без специального ключа. Шифровать записи человечество начало еще на заре цивилизации: наглядный пример — древнеегипетские зашифрованные надписи, которые жрецы составляли таким образом, чтобы прочитать их могли только посвященные люди.

Наша азбука ― это тоже своеобразное шифрование. Каждой букве в ней соответствует звук. Но если не знать, какая литера за какую фонему отвечает, текст нельзя будет прочитать.

Главная цель шифрования ― сделать так, чтобы информацию мог получить только тот человек, для которого она предназначена. Раньше шифрование применялось в военном деле, но сейчас оно распространяется на большинство отраслей человеческой деятельности: от банковской сферы до разработки приложений, где сообщения адресатам можно отправлять в виде шифра.

К основным функциям шифрования относят:

• Конфиденциальность информации — шифр должен сохранять тайну переписки.
• Целостность информации — в результате дешифровки должно получаться сообщение без искажений.
• Устойчивость к взлому — шифр должен быть сложным, чтобы его нельзя было разгадать простыми методами.
• Гибкость алгоритмов — зашифровать можно как текст, так изображение или видео.
• Скорость работы — чем сложнее код, тем больше времени нужно для его применения и дешифровки.

Самая простая схема шифрования информации ― заменить одну букву другой. Тогда вместо понятного текста получим нечто бессмысленное. Однако такой код очень просто взломать ― можно подбирать разные буквы, пока не проявятся слова. Со временем методы шифрования менялись и усложнялись — так появилось четыре основных вида.

Это принцип, в котором все данные шифруются в виде блоков одинакового размера. У каждого блока есть собственный ключ. Этот популярный метод шифрования используют во многих алгоритмах, так как он обеспечивает высокую степень секретности информации.

Зашифровать информацию можно с помощью специальных программ или с помощью специализированных устройств.

• Программные системы шифрования ― это ПО, которое устанавливается на компьютер или уже встроено в какую-либо программу. Например, в любом банковском приложении есть криптографический модуль, который отвечает за то, чтобы деньги пользователей были в безопасности. Он шифрует пароли и транзакции человека, прежде чем отправить их через интернет в банк. Если пользователь удалит приложение со смартфона, удалится и программный модуль шифрования.
• Аппаратные системы шифрования ― это специальные устройства, которые шифруют информацию. Чаще всего это флешка-токен, защищенная от взлома. На ней установлена программа, шифрующая информацию. Однако бывают токены, которые генерируют одноразовые пароли, чтобы подключаться к защищенной сети.

Все данные можно разделить на классы, которые отражают насколько существенная информация в них содержится. Это деление очень важно, например, в банках, где только определенный круг лиц получает доступ к номерам карт клиентов и их пин-кодам. В российской системе криптографии выделяют четыре класса.

Самый высокий класс защиты информации, которая содержит совершенно секретные государственные тайны и данные о военных разработках. Например, к такой информации относятся все данные о ядерном потенциале страны, чертежи перспективного вооружения и траты на их разработку. Чаще всего такие сведения запрещено передавать по открытым сетям, как бы хорошо они не были зашифрованы. Для их передачи есть отдельные правительственные сети связи, которые никак не пересекаются с обычным интернетом.

Современные алгоритмы шифрования предполагают, что взломать их можно исключительно с использованием суперкомпьютеров, которые смогут работать сотни часов для подбора шифра. Это позволяет передавать даже очень ценную информацию по обычным сетям.

Они работают во всех крупных организациях и занимаются внедрением алгоритмов шифрования и защиты информации в процессы. Без их разрешения не может появиться никакое нововведение ни в банковских приложениях, ни в государственных службах.

Эти специалисты используют шифрование данных при разработке многих программ и приложений. Сейчас большинство из них уже на базовом уровне шифрует информацию, чтобы пользователь даже не беспокоился о безопасности. Например, многие разработчики соцсетей и мессенджеров сразу добавляют функцию шифрования переписки пользователей, опираясь на опыт Telegram.

Если вы хотите стать специалистом по шифрованию данных, вам подойдет курс «Инженер по информационной безопасности» от ProductStar. С его помощью вы освоите язык программирования Python, научитесь работать с SQL, Linux, Windows и создавать алгоритмы защиты информации. В процессе обучения вы соберете портфолио из собственных проектов и при поддержке специалистов Карьерного центра сможете трудоустроиться.