Na edição de hoje da HTG Explains, vamos dar um breve histórico de criptografia, como funciona e alguns exemplos de diferentes tipos de criptografia - verifique também a edição anterior, onde explicamos por que tantos geeks detestam a Internet Explorador.
Imagem por xkcd, obviamente.
Os primeiros dias da criptografia
Esse método de criptografia pode ser facilmente quebrado, é claro, mas é um dos primeiros exemplos de criptografia sendo usado no mundo real.
Júlio César usou um método um pouco semelhante durante seu tempo, deslocando cada letra do alfabeto para a direita ou para a esquerda por várias posições - uma técnica de criptografia conhecida como cifra de César. Por exemplo, usando a cifra de exemplo abaixo, você escreve "GEEK" como "JHHN".
Plain: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Cipher: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
Como apenas o destinatário da mensagem sabia a cifra, seria difícil para a próxima pessoa decodificar a mensagem, que pareceria algo sem sentido, mas a pessoa que tinha a cifra poderia facilmente decodificá-la e lê-la.
Outras cifras simples de criptografia, como o quadrado de Políbio, usavam uma cifra polifabética que listava cada letra com as posições numéricas correspondentes na parte superior e lateral, para indicar onde estava a posição da carta.
Máquina Enigma
A história da criptografia moderna
Vamos enfrentá-lo: técnicas modernas de criptografia podem ser um assunto extremamente chato, então, em vez de apenas explicá-las com palavras, montamos uma história em quadrinhos que fala sobre a história da criptografia, inspirada pelo guia da AES de Jeff Moser. Observação: claramente, não podemos transmitir tudo sobre a história da criptografia em uma história em quadrinhos.
Naquela época, as pessoas não tinham um bom método de criptografia para proteger suas comunicações eletrônicas.
Desempenho do Algoritmo de Criptografia
Existem muitos algoritmos de criptografia, e eles são adequados a diferentes propósitos - as duas principais características que identificam e diferenciam um algoritmo de criptografia de outro são sua capacidade de proteger os dados protegidos contra ataques e sua velocidade e eficiência ao fazer isso.
Como um bom exemplo da diferença de velocidade entre os diferentes tipos de criptografia, você pode usar o utilitário de benchmarking incorporado no assistente de criação de volume do TrueCrypt - como você pode ver, o AES é de longe o tipo mais rápido de criptografia forte.
Para obter mais informações sobre o benchmarking de diferentes tipos de criptografia, confira um relatório da Universidade de Washington de St. Louis, onde eles fizeram uma tonelada de testes em rotinas diferentes e explicaram tudo em um artigo muito nerd.
Tipos de criptografia moderna
Todos os algoritmos de criptografia sofisticados de que falamos anteriormente são usados principalmente para dois tipos diferentes de criptografia:
- Algoritmos de chave simétrica Use chaves de criptografia relacionadas ou idênticas para criptografia e descriptografia.
- Algoritmos de chave assimétrica use chaves diferentes para criptografia e descriptografia - isso geralmente é chamado de Criptografia de chave pública.
Criptografia de chave simétrica
Para explicar esse conceito, usaremos a metáfora do serviço postal descrita na Wikipedia para entender como os algoritmos de chave simétrica funcionam.
Alice coloca sua mensagem secreta em uma caixa e bloqueia a caixa usando um cadeado para o qual ela tem uma chave. Ela então envia a caixa para Bob através do correio normal. Quando Bob recebe a caixa, ele usa uma cópia idêntica da chave de Alice (que ele de alguma forma obteve anteriormente, talvez por uma reunião cara a cara) para abrir a caixa e ler a mensagem. Bob pode então usar o mesmo cadeado para enviar sua resposta secreta.
Os algoritmos de chave simétrica podem ser divididos em cifras de fluxo e cifras de bloco - cifras de fluxo criptografam os bits da mensagem um de cada vez, e cifras de bloco tomam vários bits, geralmente em blocos de 64 bits por vez, e os criptografam como uma única unidade. Há vários algoritmos diferentes para você escolher - os algoritmos simétricos mais populares e bem respeitados incluem Twofish, Serpent, AES (Rijndael), Blowfish, CAST5, RC4, TDES e IDEA.
Criptografia Assimétrica
Em um sistema de chave assimétrica, Bob e Alice têm cadeados separados, em vez do cadeado único com várias chaves do exemplo simétrico. Nota: este é, obviamente, um exemplo bastante simplificado de como ele realmente funciona, o que é muito mais complicado, mas você terá uma ideia geral.
Primeiro, Alice pede a Bob que envie seu cadeado aberto para ela por correspondência normal, mantendo a chave para si mesmo. Quando Alice a recebe, ela a usa para bloquear uma caixa contendo sua mensagem e envia a caixa bloqueada para Bob. Bob pode então desbloquear a caixa com sua chave e ler a mensagem de Alice. Para responder, Bob deve, da mesma forma, obter o cadeado aberto de Alice para bloquear a caixa antes de enviá-la de volta para ela.
A vantagem crítica em um sistema de chaves assimétricas é que Bob e Alice nunca precisam enviar uma cópia de suas chaves entre si. Isso impede que um terceiro (talvez, no exemplo, um funcionário postal corrupto) copie uma chave enquanto ela estiver em trânsito, permitindo que o terceiro espie todas as futuras mensagens enviadas entre Alice e Bob. Além disso, se Bob fosse descuidado e permitisse que outra pessoa copiasse dele chave, as mensagens de Alice para Bob seriam comprometidas, mas as mensagens de Alice para outras pessoas permaneceriam em segredo, já que as outras pessoas estariam fornecendo cadeados diferentes para Alice usar.
A criptografia assimétrica usa chaves diferentes para criptografia e descriptografia. O destinatário da mensagem cria uma chave privada e uma chave pública. A chave pública é distribuída entre os remetentes de mensagens e eles usam a chave pública para criptografar a mensagem. O destinatário usa a chave privada de qualquer mensagem criptografada que tenha sido criptografada usando a chave pública do destinatário.
Há um grande benefício em fazer a criptografia dessa maneira, em comparação com a criptografia simétrica. Nós nunca precisamos enviar nada secreto (como a nossa chave de criptografia ou senha) em um canal inseguro. Sua chave pública vai para o mundo - não é segredo e não precisa ser. Sua chave privada pode ficar confortável e confortável em seu computador pessoal, onde você a gerou - ela nunca precisa ser enviada por e-mail em qualquer lugar ou lida por invasores.
Como a criptografia protege a comunicação na Web
Por muitos anos, o protocolo SSL (Secure Sockets Layer) tem protegido transações da web usando criptografia entre seu navegador da web e um servidor web, protegendo você de qualquer pessoa que possa estar bisbilhotando na rede no meio.
O próprio SSL é conceitualmente bem simples. Começa quando o navegador solicita uma página segura (geralmente https://)
O navegador verifica se o certificado foi emitido por uma parte confiável (geralmente uma CA raiz confiável), se o certificado ainda é válido e se o certificado está relacionado ao site contatado.
Em seguida, o navegador usa a chave pública para criptografar uma chave de criptografia simétrica aleatória e a envia ao servidor com a URL criptografada necessária, além de outros dados http criptografados.
O servidor da web descriptografa a chave de criptografia simétrica usando sua chave privada e usa a chave simétrica do navegador para descriptografar seus dados de URL e http.
O servidor da web envia de volta o documento html solicitado e os dados http criptografados com a chave simétrica do navegador. O navegador descriptografa os dados http e o documento html usando a chave simétrica e exibe as informações.
Você aprendeu alguma coisa?
Se você chegou até aqui, estamos no final de nossa longa jornada para entender a criptografia e um pouco de como funciona - a partir dos primeiros dias de criptografia com os gregos e romanos, a ascensão de Lúcifer e, finalmente, como O SSL usa criptografia assimétrica e simétrica para ajudá-lo a comprar aquele coelho rosa fofo no eBay.
Somos grandes fãs da criptografia aqui no How-To Geek e abordamos várias maneiras diferentes de fazer coisas como:
- Introdução ao TrueCrypt (para proteger seus dados)
- Adicionar criptografia automática de sites ao Firefox
- O BitLocker To Go criptografa unidades flash portáteis no Windows 7
- Como proteger seu PC com Linux criptografando seu disco rígido
- Adicionar opções de criptografia / descriptografia ao menu do botão direito do Windows 7 / Vista
- Primeiros passos com o TrueCrypt Drive Encryption no Mac OS X
É claro que a criptografia é um tópico complicado demais para realmente explicar tudo. Nós sentimos falta de algo importante? Sinta-se à vontade para colocar algum conhecimento sobre seus colegas leitores nos comentários.
