Симметричное шифрование — это цифровой аналог соглашения двух спартанских полководцев о секретном сигнале перед битвой. Правило простое: обе стороны должны обладать абсолютно одинаковым ключом для безопасной отправки и получения информации.
В этой модели компьютер использует общий секретный код для шифрования пакета данных перед его передачей по сети. Принимающий компьютер использует тот же самый ключ для расшифровки сообщения. Если вы не знаете, какие именно компьютеры будут общаться друг с другом, вы не сможете установить ключ. Всё основано на доверии и предварительных договорённостях.
Представьте себе шифр из детства. Вы говорите доверенному другу, что каждую букву в сообщении нужно сдвигать на две позиции вниз по алфавиту. «A» превращается в «C». «B» превращается в «D». Друг получает зашифрованный текст и мгновенно его расшифровывает. Для любого постороннего человека, который смотрит вам через плечо, сообщение выглядит как бессмыслица.
Компьютеры делают то же самое, но ключи у них значительно длиннее и сложнее. Первым крупным алгоритмом, разработанным для этого в Соединённых Штатах, стал Стандарт шифрования данных (DES). Утверждённый в 1970-х годах, DES использует 56-битный ключ.
Почему DES потерпел неудачу и его заменил AES
Скорость имеет значение в безопасности. С 1970-х годов компьютеры стали экспоненциально быстрее, что сделало DES устаревшим. 56-битный ключ предлагает около 70 квадриллионов возможных комбинаций. Это звучит как огромное число, пока вы не поймёте, что современное оборудование может перебрать эти комбинации методом грубой силы за короткий промежуток времени.
DES был заменён на Расширенный стандарт шифрования (AES). Этот стандарт использует 128-, 192- или 256-битные ключи. Большинство экспертов считают, что AES будет оставаться безопасным в течение длительного времени. Рассмотрим 128-битный ключ. Он поддерживает более 300 нониллионов комбинаций. Перебор таких комбинаций методом грубой силы займёт больше времени, чем возраст Вселенной, при использовании современных технологий.
История шифров подстановки
Эта концепция не нова. Юлий Цезарь использовал подобную технику подстановки для военных коммуникаций. Он сдвигал буквы на три позиции вверх по алфавиту. Чтобы отправить сообщение «CROSSING THE RUBICON», он записывал его как «FURVV LQJWK HUXEL FRQ».
Он также разбивал текст на равные группы букв. Это делало длину каждого слова менее очевидной для перехватчиков. Принцип остаётся тем же и сегодня. Вам нужен общий секрет, чтобы бессмыслица оставалась бессмыслицей для всех, кроме предполагаемого получателя.
