На протяжении всей истории человечество старалось скрыть определённую информацию от посторонних глаз. Поэтому не удивительно, что из этого желания возникла целая наука – криптография. Что это такое? Где она сейчас используется и для каких целей?
Общая информация
Раньше методы криптографии, как правило, служили государственным интересам. Но с тех пор как широкое распространение получил интернет, она стала достоянием широкого круга лиц. Криптографию сейчас используют хакеры, борцы за неприкосновенность данных и свободу информации и просто отдельные люди, которые желают зашифровать свои данные и не светить ими в сети. Но зачем всё же нужна криптография? Что это такое и что она нам может дать? Это наука, которая занимается обеспечением секретности сообщений.
История развития
Считается, что основы криптографии заложил Эней Тактик. Попытки зашифровать данные делали ещё в древней Индии и Месопотамии. Но они были не очень удачными. Первая надёжная система защиты была разработана в Древнем Китае. Широкое распространение криптография приобрела и в странах Античности. Тогда она использовалась в военных целях.
Методы криптографии нашли своё применение и в Средние века, но их уже взяли на вооружение купцы и дипломаты. Золотым веком данной науки называют эпоху Возрождения. Тогда же был предложен двоичный способ шифрования, аналогичный которому используется в компьютерной технике в наши дни. Во время Первой мировой войны она была признана полноценным боевым инструментом. Стоило только разгадать сообщения противника – и можно было получить ошеломляющий результат. В качестве примера можно привести перехват телеграммы, посланной немецким послом Артуром Циммерманом американскими спецслужбами. Конечным результатом этого стало то, что США вступило в боевые действия на стороне Антанты. Вторая мировая война стала своеобразным кристаллизатором процесса развития компьютерных сетей. И немалый вклад в это внесла криптография. Что это такое и каковы были практические результаты ее применения? Некоторые правительства так испугались открывающихся возможностей, что наложили мораторий на применение
шифрования данных.Падение государственной монополии
Но ограничения со стороны правительств оказались неэффективными, и в 1967 году вышла книга Дэвида Кана «Взломщики кодов». В ней рассматривается история развития, а также основы криптографии и криптоанализа. Когда была опубликована в открытой печати эта книга, за нею начали появляться и другие работы. Ситуация развивалась лавинообразно. В то же время происходит формирование современного подхода к этой науке и четко определяются основные требования, которым должна соответствовать зашифрованная информация: целостность, конфиденциальность и неотслеживаемость. Тогда же были выделены две составляющие и постоянно взаимодействующие части: криптоанализ и криптосинтез. Люди первого направления ищут пути обхода защиты и возможности её взлома. Тогда как те, кто занимается криптосинтезом, целью ставят обеспечение защиты для информации. А как дела обстоят в современное время? Вот, скажем, криптография ФСБ может быть взломана? Как? Насколько быстро?
Современность
Когда появился интернет, то криптография вышла на новый уровень. Её методы сейчас широко используются частными лицами в электронных коммерческих операциях, при идентификации, аутентификации и так далее. И как тут не упомянуть биткоин – криптовалюту, которая генерируется согласно определённому математическому алгоритму и не контролируется государством. Данное средство платежа используется для того, чтобы обходить ограничения или просто не светиться. В качестве примера можно более детально остановиться на идее с биткоином. Эта система была предложена молодым программистом по имени Вэй Дай. А в 2009 году её успешно реализовал Сатоши Накамото. Для транзакций не требуются посредники в виде банка или иной финансовой организации, поэтому отследить их очень сложно. Причем из-за полной децентрализации сети изъять или заморозить биткоины невозможно. Поэтому они могут использоваться для оплаты любого товара – если продавец согласится принять валюту. Созданы новые деньги могут быть только самими пользователями, которые предоставляют вычислительные мощности своих ЭВМ.
Терминология
Итак, есть криптография, что это такое, нам уже известно, давайте же разберёмся с некоторыми терминами, чтобы было удобнее.
Наибольший интерес для нас представляет автономная система электронных платежей. Благодаря ей продавец и покупатель могут без проблем взаимодействовать. Правда, следует отметить, что в таком случае для вывода денег на банковский счет приходится проводить ещё одну транзакцию.
Анонимность – это понятие, которое означает, что участники сделки работают конфиденциально. Она может быть абсолютной и отзываемой. В последнем случае ещё предусматривается участие арбитра. Он может, при наличии определённых условий, идентифицировать людей.
Честный участник – так называют человека, который имеет всю необходимую информацию и неуклонно следует протоколу системы.
Центр доверия – это арбитр, который пользуется доверием всех участников. Он гарантирует людям соблюдение оговоренного протокола.
Противник – это нарушитель, который хочет нарушить периметр установленного конфиденциального протокола. По умолчанию так воспринимаются все участники системы.
Сохраняем анонимность
Давайте исследуем данную тему на простом примере. Ревнители конфиденциальности, как правило, начинают с анонимайзеров (веб-прокси). Для них не требуется устанавливать отдельное программное обеспечение и забивать свою голову сложной настройкой аппаратной составляющей. В таком случае пользователь просто передаёт информацию о том, на какой сайт он хочет зайти. Анонимайзер делает запрос от своего имени, а потом пересылает полученные данные человеку. Но здесь есть свои подвохи: веб-прокси имеет прекрасную возможность скопировать себе всю идущую через него информацию. Многие этой возможностью спокойно пользуются.
Для более опытных пользователей предпочтительным будет использование средств посерьезнее. В качестве примера можно привести Tor. Этот сервис использует систему многослойной маршрутизации, в которую входит цепочка прокси-серверов. Отследить данные сложно из-за разветвленности путей передачи. Благодаря этому Tor обеспечивает своим пользователям высокий уровень безопасности передачи данных. Хотя здесь есть свои особенности.
Шифропанк
Этот термин применяют относительно людей, очень сильно увлеченных идеей анонимности. Таким людям недостаточно прокси-серверов, а стандартные службы криптографии операционных систем их не устраивают. Поэтому они стараются обеспечить максимальную анонимность посредством использования открытых криптографических систем. В большинстве своём они создаются активистами движения шифропанка. Следует отметить, что эти разработки часто имеют неявные политические окраски. Это связано с тем, что активисты являются приверженцами криптоанархизма и многих либертарных социальных идей.
Разработки
Математика и криптография являются тесно взаимосвязанными науками, причем вторая вытекает из первой. Разработка способов шифрования и дешифрования данных базируется на широком спектре алгебраических методов. Все необходимые действия могут быть осуществлены и одним человеком, но для масштабов целого государства создают отдельные организации.
Так, в нашем случае можно привести в качестве примера институт криптографии при федеральной службе безопасности. Разработанные им протоколы шифрования используются для засекречивания важных данных, доступ к которым должен получаться миллионы лет. Нешуточное это дело – криптография. Информатика тоже очень много общего имеет с этой наукой. Но в данном случае подразумевается шифрование данных таким образом, чтобы их смогли прочесть компьютеры определённой архитектуры. Как видите, эти науки в современной жизни являются тесно связанными.
Заключение
Криптография не является легким делом. Конечно, можно на досуге создать свою систему шифрования, но не факт, что она сможет оказать более-менее серьезное сопротивление закалённым специалистам. Если есть желание постигать основы криптографии, начать можно с математических дисциплин. Хотя можно значительно упростить себе задачу и использовать одну из многочисленных открытых систем шифрования данных. Но в таком случае необходимо поставить вопрос об их эффективности и уровне защиты.
