آموزش رمزنگاری و امنیت اطلاعات – روش ها و کاربردها

آموزش رمزنگاری و امنیت اطلاعات برای کسانی که امنیت شبکه را بر عهده دارند بسیار ضروری است و عدم آشنایی با این موضوع می تواند در ادامه روند کار برای شما مشکل آفرین باشد. به همین دلیل در سایت تک تیپ به صورت کامل رمزنگاری را توضیح داده و کاربرد آن را بیان می نماییم.

رمزنگاری همچنین یکی از دورس دانشگاهی محسوب می شود و جزو سخت ترین دورس رشته های برق و کامپیوتر و … می باشد همچنین کسانی که آموزش امنیت شبکه را پشت سر می گذارند باید به صورت کامل با انواع رمزنگاری ها آشنا شوند.

رمزنگاری چیست ؟

رمزنگاری ابزاری برای انتقال و ذخیره امن اطلاعات بوده که هدف آن استفاده از ریاضیات برای ذخیره یا ارسال داده ها است تا فقط افراد مجاز بتوانند به داده های اصلی دسترسی داشته باشند و از دسترسی دیگران یا مهاجمان به آنها پیشگیری شود.

در علوم کامپیوتر ، رمزنگاری به تکنیک های اطلاعاتی و ارتباطی ایمن که از مفاهیم ریاضی و مجموعه ای از محاسبات مبتنی بر قاعده به نام الگوریتم ها استفاده می شود ، اشاره دارد تا پیام ها را به روش هایی که رمزگشایی آن ها دشوار است ، تغییر دهد.

این الگوریتم ها برای تولید کلید رمزگذاری ، امضای دیجیتالی ، تأیید برای محافظت از حریم خصوصی داده ها ، مرور وب در اینترنت و ارتباطات محرمانه مانند معاملات کارت اعتباری ، ایمیل و … استفاده می شود.

تکنیک های رمزگذاری

رمزگذاری تکنیکی برای تأمین امنیت اطلاعات و ارتباطات از طریق استفاده از کدها است تا فقط افرادی که اطلاعات مربوط به آن ها است بتوانند آن را درک کرده و پردازش کنند. بنابراین از دسترسی غیرمجاز به اطلاعات جلوگیری می شود.

در رمزنگاری ، تکنیک های مورد استفاده برای محافظت از اطلاعات در برابر مفاهیم ریاضی و مجموعه ای از محاسبات مبتنی بر قانون است و برای تغییر پیام ها به شیوه هایی که رمزگشایی برای درک آن نیاز باشد ، بدست آمده است که در آموزش امنیت به صورت کامل در مورد آن صحبت شده است.

رمزنگاری مدرن به چهار هدف زیر توجه دارد:

• محرمانه بودن: اطلاعاتی که هیچ کس نمی تواند بفهمد و برای آنها در نظر گرفته نشده است
• درستی : اطلاعات ذخیره شده یا ارسال شده بین فرستنده و گیرنده مورد نظر بدون تغییر دریافت شود.
• قابل اطمینان : مبدع/فرستنده اطلاعات نمی تواند در مراحل بعدی نیت خود را برای ایجاد یا انتقال اطلاعات انکار کند.
• احراز هویت : فرستنده و گیرنده می توانند هویت یکدیگر و مبدا/مقصد اطلاعات را تأیید کنند

برای اینکه بتوانید این چهار موارد را در امنیت شبکه خود بسنجید می توانید آموزش تست نفوذ را ببینید و با روش های افزایش ایمنی شبکه خود آشنا شوید و باگ های امنیتی خود را متوجه شوید.

رویه ها و پروتکل هایی که برخی یا همه معیارهای فوق را برآورده می کنند به عنوان رمزنگاری شناخته می شوند. تصور می شود که سیستم های رمزنگاری فقط به رویه های ریاضی و برنامه های رایانه ای اشاره دارند. با این حال ، این شامل تنظیم رفتارهای انسانی ، مانند انتخاب گذرواژه های قابل حدس زدن ، خروج از سیستم نیز می شود.

تاریخچه رمزنگاری

کلمه “رمزنگاری” از یونانی kryptos گرفته شده است که به معنی مخفی است. ریشه های رمزنگاری معمولاً به حدود ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی گردد ، که مهم ترین آن را می توان روش هیروگلیف مصری دانست ). آن ها از پیکتوگرام های پیچیده ای تشکیل شده بودند که معنای کامل آنها فقط برای چند نفر منتخب شناخته شده بود.

اولین کاربرد شناخته شده از رمز مدرن ژولیوس سزار (۱۰۰ قبل از میلاد – ۴۴ قبل از میلاد) بود که هنگام برخورد با فرمانروایان و افسرانش به پیام رسان خود بی اعتماد بود. به همین دلیل ، او سیستمی را ایجاد کرد که در آن هر شخصیت در پیامهایش با یک کاراکتر سه موقعیت جلوتر از او در الفبای لاتین جایگزین می شد.

اخیراً رمزنگاری به میدان نبرد برخی از بهترین ریاضیدانان و دانشمندان کامپیوتر در جهان تبدیل شده است. توانایی ذخیره و انتقال اطلاعات محرمانه به عنوان یک عامل موفقیت مهم در جنگ و تجارت به اثبات رسیده است.

تاریخ رمزنگاری را می توان به سه بخش تقسیم بندی نمود.

• بخش اول که به دوران قبل از جنگ جهانی اول بر می گردد. در آن روز ها به دلیل عدم وجود دستگاه های حرفه ای رمزنگاری ، این کار به صورت دستی انجام می شد. و زبان مشترکی بین فرستنده و گیرنده بود که از قبل با هم ساخته بوند و یا با رمزی مشخص برای هم ارسال می کردند.
• بخش دوم که با مکانیزه کردن رمزنگاری شروع شد ، این کار مدت کوتاهی پس از جنگ جهانی اول آغاز شد تا امروز نیز ادامه دارد. که برای آن ها دستگاه هایی همچون تلگراف ، تلفن و … ساخته شد
• بخش سوم که به دوران پس از قرن بیست و یک یعنی حدود ۲۰ سال قبل بر می گردد که بسیار پیشرفته شده است.

کاربرد رمزنگاری در امنیت شبکه

امنیت شبکه های کامپیوتری مستلزم رمزگاری دقیق و اصولی است ، تا هکر ها نتوانند وارد سیستم شما شده و امنیت اطلاعات شبکه شما را به خطر بیاندازند.

۱- افزایش ایمنی ارتباطات

واضح ترین استفاده از رمزگذاری ، که همه ما به طور مکرر از آن استفاده می کنیم ، رمزگذاری ارتباطات بین ما و یک سیستم دیگر است. این معمولاً برای ارتباط بین نرم افزار سرویس گیرنده و سرور دهنده استفاده می شود.به عنوان مثال می توان به مرورگر وب و سرور وب یا سرویس گیرنده ایمیل و سرور ایمیل اشاره کرد.

وقتی اینترنت توسعه یافت ، یک جامعه دانشگاهی و دولتی کوچک بود و سوء استفاده از آن بسیار نادر بود. اکثر سیستم ها به صورت واضح (بدون رمزگذاری) ارتباط برقرار می کردند.

اما شبکه های کامپیوتری مدرن ، باید رمزنگاری شده باشند زیرا در غیر این صورت به راحتی اطلاعات قابل هک شدن و فاش شدن خواهند بود. یکی از بهترین مثال ها در حوضه وب می باشد که چند سال پیش برای افزایش امنیت شبکه اینترنت یو ار ال ها را به وسیله SSL تقویت نمودند که به راحتی می توانید با آموزش certificate با انواع آن آشنا شوید

۲- رمزگذاری سرتاسر

ایمیل ها جزو حوزه هایی به شمار می روند که در آن ها از رمزگذاری به طور گسترده استفاده نمی شود. اما در بعضی از سیستم های ایمیلی با امنیت بالا از سیستم سر به سر یا end-to-end بهره گرفته اند ، به این صورت که ایمیل دریافتی به صورت رمز ارسال شده و در سیستم شما رمزشکافی شده به صورت قابل رویت برای شما نمایان خواهد شد.

۳- ذخیره سازی داده های رمزنگاری شده

یکی دیگر از کاربرد های رمزنگاری ذخیره سازی به صورت رمزنگاری شده می باشد ، برای اطلاعاتی که طبقه بندی شده اند استفاده از شیوه های رمزنگاری بسیار مرسوم می باشد.

یکی از مهم ترین روش های ذخیره سازی گذاشتن گذرواژه های قوی بر روی هارد دیسک می باشد که اجازه نفوذ به آن ها گرفته می شود و امنیت داده ها تامین خواهد شد.

۴- تولید رمز ارز

یکی دیگر از کاربرد های رمزنگاری امکان ایجاد رمزارز ها می باشد که چند سالی است به شدت رونق گرفته است.

مفهوم رمز ارز (که پول الکترونیکی یا پول دیجیتال نیز نامیده می شود) واژه ای است که هنوز در حال رشد است. این شامل معاملاتی است که به صورت الکترونیکی با انتقال پول از طرفی به طرف دیگر انجام می شود .

انتقال این رمز ارز ها بدون افشای اطلاعات هویتی افراد می باشد از این رو در بین خلافکاران بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال پول های الکترونیک دیگری نیز وجود دارند که اطلاعات فقط برای بانک مشخص بوده و امنیت اطلاعات در برابر هکر ها تامین شده است.

۵- ذخیره رمز عبور

یکی از اصلی ترین موارد استفاده از روش توابع درهم ساز( در ادامه کاملا آن را توضیح می دهیم) ، ذخیره رمز های عبور است. ذخیره رمز های عبور به صورت واضح در سیستم بسیار خطرناک است و هرکسی که به سیستم دسترسی داشته باشد می تواند رمز عبور را بخواند.

به همین دلیل نرم افزار هایی برای آن ایجاد شده است که همانند روش رمزنگاری توابع درهم ساز توسط هش ، رمز های عبور را در سیستم ذخیره می نمایند .

انواع روش های رمزنگاری

تا کنون سه روش مختلف رمزنگاری ایجاد شده است که هر کدام کاربرد و تجهیزات خاص خودش را دارد. این روش ها به شرح زیر می باشد.

• متقارن
• نا متقارن
• توابع درهم ساز

۱- رمزنگاری متقارن

رمزنگاری متقارن نوعی رمزنگاری بوده که در مبدا و مقصد ارتباط از همان کلید های ارتباطی استفاده می شود یعنی با کلید های رمزگشاری با کلید های رمزنگاری برابر است. مانند ارتباط از طریق تلگراف که با کد مورس صورت می پذیرفت.

حفظ یک سیستم رمزگذاری متقارن بزرگ بسیار سخت و هراس آور است. به ویژه در صورتی که شرکت یا معماری فناوری اطلاعات شما به صورت غیر متمرکز بوده و از نظر جغرافیایی پراکنده باشد( همانند اینترنت و اینترانت) ، به همین دلیل استفاده از این روش در دنیای امروز امنیت شبکه را دچار مخاطره خواهد نمود.

۲- رمزنگاری نامتقارن

در این روش هر طرف کلید های مختص به خود را دارد و دو نوع کلید ، یکی در اختیار ارسال کننده و دیگری در اختیار دریافت کننده قرار داده می شود. به عبارتی دقیق تر رمزگذاری نامتقارن از دو کلید متفاوت اما مرتبط استفاده می کند. یک کلید ، کلید عمومی ، برای رمزگذاری و کلید خصوصی دیگر برای رمزگشایی استفاده می شود. همانطور که از نامش مشخص است ، کلید خصوصی مخفی است تا فقط گیرندگان تأیید شده بتوانند پیام را رمزگشایی کنند.

همانند ارسال پیام های رمزنگاری شده توسط رادیو که به صورت عمومی ارسال می شد اما در عین حال رمزنگاری شده بود و شخص دریافت کننده با استفاده از کلید خود این پیام را دریافت می نمود و به همین دلیل در سال های جنگ جهانی اول و دوم ، آموزش رمزنگاری به جاسوسان داده می شد.

۳- رمزنگاری با توابع درهم ساز

این روش( hash function ) کمی پیچیده است و توسط نرم افزار های رمزنگاری ایجاد و دریافت می شود. این روش که برای رمزارز ها نیز استفاده می شود به ازای یک رشته کارکتر ، عدد یکتایی داده می شود و بسیار پیچیده می باشد.به عبارتی دیگر تابعی که یک شماره تلفن بزرگ را به یک عدد صحیح کوچک و عملی تبدیل می کند. مقدار عدد صحیح نگاشت شده به عنوان شاخص جدول هش استفاده می شود

برای اینکه بتوانید بهتر با این روش آشنا شوید می توانید آموزش رمزنگاری در بلاک چین را از سایت فرادرس مشاهده نمایید.

بهترین روش آموزش رمزنگاری

آموزش رمزنگاری برای برنامه نویسان مدرن بسیار ضروری است و اگر می خواهید در ادامه بتوانید فرصت های شغلی خوبی در زمینه برنامه نویسی پیدا کنید حتما باید به رمزنگاری در برنامه نویسی مسلط باشید.

تفاوتی ندارد که برنامه نویس پایتون ، سی شارپ ، جاوا و … باشید . اگر می خواهید در ادامه مسیر شغلی خود از همکاران عقب نمانید باید با این موضوع به خوبی آشنا شوید. زیرا امنیت اطلاعات در دنیای امروز بسیار ضروری است و بدون آن حریم خصوصی افراد و شرکت ها از دست خواهد رفت.

یکی از روش های سریع آموزش رمزنگاری استفاده از آموزش های آنلاین و ویدیو های آموزش است که جدید ترین روش ها را در سریع ترین زمان می تواند به شما آموزش دهد. یکی از سایت هایی که این فعالیت را چندین سال است که به خوبی انجام می دهد ، سایت فرادرس می باشد که خود را به یک دانشگاه مجازی تبدیل نموده است.

اگر قصد مشاهده انواع مختلفی از آموزش های رمزنگاری و امنیت شبکه را که توسط بهترین اساتید کشور تهیه و تدوین شده است دارید، پیشنهاد می نماییم از سایت فرادرس بازدید نمایید.