Kriptografija
Kriptografija ali kriptologija je praksa in študij skrivanja informacij. Včasih jo imenujemo šifriranje, vendar to ni pravo ime. To je znanost, s katero poskušamo ohraniti tajnost in varnost informacij. Sodobna kriptografija je mešanica matematike, računalništva in elektrotehnike. Kriptografija se uporablja pri bančnih karticah, računalniških geslih in nakupovanju prek interneta.
Ko se sporočilo pošilja s kriptografijo, se pred pošiljanjem spremeni (ali šifrira). Metoda spreminjanja besedila se imenuje "koda" ali, natančneje, "šifra". Spremenjeno besedilo se imenuje "šifrirano besedilo". Zaradi spremembe je sporočilo težko prebrati. Nekdo, ki ga želi prebrati, ga mora spremeniti nazaj (ali dešifrirati). Kako ga spremeniti nazaj, je skrivnost. Tako oseba, ki sporočilo pošilja, kot oseba, ki ga prejme, morata poznati skrivnostni način spreminjanja, vendar drugi ljudje tega ne smejo vedeti. Preučevanje šifriranega besedila, da bi odkrili skrivnost, se imenuje "kriptoanaliza" ali "razbijanje" ali včasih "razbijanje kode".
Različne vrste kriptografije je lažje ali težje uporabljati in lahko bolje ali slabše skrijejo skrivno sporočilo. Šifri uporabljajo "ključ", ki je skrivnost, ki skriva tajna sporočila. Ni nujno, da je kriptografska metoda skrivnostna. Različne osebe lahko uporabljajo isto metodo, vendar različne ključe, tako da ne morejo prebrati sporočil druga druge. Ker ima Cezarjeva šifra le toliko ključev, kolikor je črk v abecedi, jo zlahka razbijemo, če preizkusimo vse ključe. Šifre, ki omogočajo več milijard ključev, se razbijajo z bolj zapletenimi metodami.
Od Cezarjevega časa so bile izdelane številne izboljšane šifre. Pri nekaterih je bila uporabljena spretna matematika, da bi se upirali spretni kriptoanalizi. V 20. stoletju so računalniki postali glavno orodje kriptografije.
Šifrirno kolo iz začetka 20. stoletja
Simetrični
Pri algoritmu s simetričnim ključem si pošiljatelj in prejemnik delita ključ. Pošiljatelj ključ uporabi za skrivanje sporočila. Nato bo prejemnik uporabil isti ključ na nasprotni način za razkritje sporočila. Večina kriptografije je že stoletja simetrična. Pogosto se uporablja napredni šifrirni standard (Advanced Encryption Standard). Vendar tega ne smemo zamenjati s simetrijo.
Asimetrični
Asimetrično kriptografijo je težje uporabljati. Vsaka oseba, ki želi uporabljati asimetrično kriptografijo, uporablja tajno številko ("zasebni ključ"), ki je ne deli z drugimi, in drugo številko ("javni ključ"), ki jo lahko pove vsem. Če želi nekdo drug tej osebi poslati sporočilo, bo za skrivanje sporočila uporabil številko, ki mu jo je povedala. Zdaj sporočila ne more razkriti niti pošiljatelj, prejemnik pa ga lahko s svojim skrivnim ali "zasebnim ključem" zlahka razkrije. Na ta način nikomur drugemu ni treba poznati tajnega ključa.
Asimetrična kriptografija na splošno zahteva več časa in več računalniške moči, zato se večinoma ne uporablja. Namesto tega se pogosto uporablja za računalniške podpise, ko mora računalnik vedeti, da je nek podatek (na primer datoteko ali spletno stran) poslal določen pošiljatelj. Na primer, podjetja za računalniško programsko opremo, ki izdajajo posodobitve za svojo programsko opremo, lahko te posodobitve podpišejo in tako dokažejo, da so posodobitev izdelali oni, tako da hekerji ne morejo izdelati lastnih posodobitev, ki bi povzročile škodo. Spletne strani, ki uporabljajo HTTPS, uporabljajo priljubljen algoritem RSA za izdelavo certifikatov, ki dokazujejo, da so lastniki spletne strani in da je ta varna. Računalniki lahko uporabljajo tudi asimetrične šifre, s katerimi drug drugemu posredujejo ključe za simetrične šifre.
Računalniki
Računalniki lahko hitro računajo. Lahko izvajajo zelo močno šifriranje in večina kriptografij 21. stoletja jih uporablja. Primeri so računalniški algoritmi, kot so RSA, AES in številni drugi. Z uporabo dobrih algoritmov, kot so ti, je zelo težko prebrati poslane informacije.
Ljudje
Ker so ljudje počasnejši od računalnikov, je verjetno mogoče razbiti vsako kriptografijo, ki jo uporabljajo, če poznamo dovolj skrivnega načina za njeno spremembo.
Preproste oblike kriptografije, ki jih ljudje lahko izvajajo brez strojev, so Cezarjeve šifre in šifre prenosa, vendar so se pred uporabo računalnikov uporabljale še številne druge vrste.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kriptografija?
O: Kriptografija ali kriptologija je praksa in študij skrivanja informacij. Vključuje kombinacijo matematike, računalništva in elektrotehnike za ohranjanje tajnosti in varnosti informacij.
V: Kako se uporablja kriptografija?
O: Kriptografija se uporablja pri bančnih karticah, računalniških geslih in nakupovanju prek interneta. Ko se sporočilo pošilja s kriptografijo, se pred pošiljanjem spremeni (ali šifrira).
V: Kaj vključuje spreminjanje besedila s kriptografijo?
O: Spreminjanje besedila s kriptografijo vključuje uporabo "kode" ali "šifre". Spremenjeno besedilo se imenuje "šifrirano besedilo". Zaradi tega je sporočilo težko prebrati, zato ga mora nekdo spremeniti nazaj (ali dešifrirati).
V: Kako imenujemo preučevanje šifriranega besedila, da bi odkrili skrivnost?
O: Preučevanje šifriranega besedila za odkrivanje skrivnosti se imenuje "kriptoanaliza" ali "razbijanje" ali včasih "razbijanje kode".
V: Kakšno vrsto ključa uporabljajo šifre?
O: Šifre uporabljajo "ključ", ki je skrivnost, ki skriva skrivna sporočila.
V: Koliko ključev ima Cezarjeva šifra?
O: Cezarjeva šifra ima le toliko ključev, kolikor je črk v abecedi, zato jo je mogoče zlahka razbiti s preizkušanjem vseh možnih ključev.
V: Kako so se v 20. stoletju v kriptografijo vključili računalniki?
O: V 20. stoletju so računalniki postali pomembno orodje za kriptografijo, saj so omogočili kompleksnejše metode razbijanja šifer, ki omogočajo več milijard ključev.
