Протягом усієї історії людство намагалося приховати певну інформацію від сторонніх очей. Тому не дивно, що з цього бажання виникла ціла наука - криптографія. Що це таке? Де вона зараз використовується і для яких цілей?
Загальна інформація
Раніше методи криптографії, як правило, служили державним інтересам. Але з тих пір як широке поширення отримав інтернет, вона стала надбанням широкого кола осіб. Криптографію зараз використовують хакери, борці за недоторканність даних і свободу інформації і просто окремі люди, які бажають зашифрувати свої дані і не світити ними в мережі. Але навіщо все ж потрібна криптографія? Що це таке і що вона нам може дати? Це наука, яка займається забезпеченням секретності повідомлень.
Історія розвитку
Вважається, що основи криптографії заклав Еней Тактик. Спроби зашифрувати дані робили ще в стародавній Індії і Месопотамії. Але вони були не дуже вдалими. Перша надійна система захисту була розроблена в Стародавньому Китаї. Широкого поширення криптографія набула і в країнах Античності. Тоді вона використовувалася у військових цілях. Методи криптографії знайшли своє застосування і в Середні століття, але їх вже взяли на озброєння купці і дипломати. Золотим століттям цієї науки називають епоху Відродження. Тоді ж був запропонований двійковий спосіб шифрування, аналогічний якому використовується в комп'ютерній техніці в наші дні. Під час Першої світової війни вона була визнана повноцінним бойовим інструментом. Варто було тільки розгадати повідомлення противника - і можна було отримати приголомшливий результат. Як приклад можна навести перехоплення телеграми, надісланої німецьким послом Артуром Ціммерманом американськими спецслужбами. Кінцевим результатом цього стало те, що США вступило в бойові дії на боці Антанти. Друга світова війна стала своєрідним кристалізатором процесу розвитку комп'ютерних мереж. І чималий внесок у це внесла криптографія. Що це таке і які були практичні результати її застосування? Деякі уряди так злякалися можливостей, що наклали мораторій на застосування шифрування даних.
Падіння державної монополії
Але обмеження з боку урядів виявилися неефективними, і в 1967 році вийшла книга Девіда Кана «Зломщики кодів». У ній розглядається історія розвитку, а також основи криптографії та криптоаналізу. Коли була опублікована у відкритій пресі ця книга, за нею почали з'являтися й інші роботи. Ситуація розвивалася лавиноподібно. Водночас відбувається формування сучасного підходу до цієї науки і чітко визначаються основні вимоги, яким має відповідати зашифрована інформація: цілісність, конфіденційність і невідслідкованість. Тоді ж були виділені дві складові і постійно взаємодіючі частини: криптоаналіз і криптосинтез. Люди першого напрямку шукають шляхи обходу захисту і можливості її злому. Тоді як ті, хто займається криптосинтезом, метою ставлять забезпечення захисту для інформації. А як справи йдуть у сучасний час? Ось, скажімо, криптографія ФСБ може бути зламана? Як? Наскільки швидко?
Сучасність
Коли з'явився інтернет, то криптографія вийшла на новий рівень. Її методи зараз широко використовуються приватними особами в електронних комерційних операціях, при ідентифікації, автентифікації тощо. І як тут не згадати біткойн - криптовалюту, яка генерується згідно з певним математичним алгоритмом і не контролюється державою. Цей засіб платежу використовується для того, щоб обходити обмеження або просто не світитися. Як приклад можна більш детально зупинитися на ідеї з біткойном. Ця система була запропонована молодим програмістом на ім'я Вей Дай. А в 2009 році її успішно реалізував Сатоші Накамото. Для транзакцій не потрібні посередники у вигляді банку чи іншої фінансової організації, тому відстежити їх дуже складно. Причому через повну децентралізацію мережі вилучити або заморозити біткойни неможливо. Тому вони можуть використовуватися для оплати будь-якого товару - якщо продавець погодиться прийняти валюту. Створені нові гроші можуть бути тільки самими користувачами, які надають обчислювальні потужності своїх ЕВМ.
Термінологія
Отже, є криптографія, що це таке, нам вже відомо, давайте ж розберемося з деякими термінами, щоб було зручніше.
Найбільший інтерес для нас представляє автономна система електронних платежів. Завдяки їй продавець і покупець можуть без проблем взаємодіяти. Правда, слід зазначити, що в такому випадку для виведення грошей на банківський рахунок доводиться проводити ще одну транзакцію.
Анонімність - це поняття, яке означає, що учасники угоди працюють конфіденційно. Вона може бути абсолютною і відкликаною. В останньому випадку ще передбачається участь арбітра. Він може, за наявності певних умов, ідентифікувати людей.
Чесний учасник - так називають людину, яка має всю необхідну інформацію і неухильно слідує протоколу системи.
Центр довіри - це арбітр, який користується довірою всіх учасників. Він гарантує людям дотримання обумовленого протоколу.
Противник - це порушник, який хоче порушити периметр встановленого конфіденційного протоколу. За замовчуванням так сприймаються всі учасники системи.
Зберігаємо анонімність
Розгляньмо цю тему на простому прикладі. Ревнітелі конфіденційності, як правило, починають з анонімайзерів (веб-проксі). Для них не потрібно встановлювати окреме програмне забезпечення і забивати свою голову складним налаштуванням апаратної складової. У такому випадку користувач просто передає інформацію про те, на який сайт він хоче зайти. Анонімайзер робить запит від свого імені, а потім пересилає отримані дані людині. Але тут є свої підступи: веб-проксі має чудову можливість скопіювати собі всю інформацію, що йде через нього. Багато хто цією можливістю спокійно користується.
Для більш досвідчених користувачів кращим буде використання коштів серйозніше. Як приклад можна навести Tor. Цей сервіс використовує систему багатошарової маршрутизації, в яку входить ланцюжок проксі-серверів. Відстежити дані складно через розгалуженість шляхів передачі. Завдяки цьому Tor забезпечує своїм користувачам високий рівень безпеки передачі даних. Хоча тут є свої особливості.
Шифропанк
Цей термін застосовують щодо людей, дуже сильно захоплених ідеєю анонімності. Таким людям недостатньо проксі-серверів, а стандартні служби криптографії операційних систем їх не влаштовують. Тому вони намагаються забезпечити максимальну анонімність за допомогою використання відкритих криптографічних систем. Здебільшого вони створюються активістами руху шифропанку. Слід зазначити, що ці розробки часто мають неявні політичні забарвлення. Це пов'язано з тим, що активісти є прихильниками криптоанархізму і багатьох лібертарних соціальних ідей.
Розробки
Математика і криптографія є тісно взаємопов'язаними науками, причому друга випливає з першої. Розробка способів шифрування та дешифрування даних базується на широкому спектрі алгебраїчних методів. Всі необхідні дії можуть бути здійснені і однією людиною, але для масштабів цілої держави створюють окремі організації.
Так, у нашому випадку можна навести як приклад інститут криптографії при федеральній службі безпеки. Розроблені ним протоколи шифрування використовуються для засекречування важливих даних, доступ до яких повинен отримуватися мільйони років. Неабияка ця справа - криптографія. Інформатика теж дуже багато спільного має з цією наукою. Але в даному випадку мається на увазі шифрування даних таким чином, щоб їх змогли прочитати комп'ютери певної архітектури. Як бачите, ці науки в сучасному житті є тісно пов'язаними.
Ув'язнення
Криптографія не є легкою справою. Звичайно, можна на дозвіллі створити свою систему шифрування, але не факт, що вона зможе чинити більш-менш серйозний опір загартованим фахівцям. Якщо є бажання осягати основи криптографії, почати можна з математичних дисциплін. Хоча можна значно спростити собі завдання і використовувати одну з численних відкритих систем шифрування даних. Але в такому випадку необхідно поставити питання про їх ефективність і рівень захисту.
