روش های رمزنگاری در شبکه

روش های رمزنگاری در شبکه به جنبه‌ای ضروری از امنیت شبکه تبدیل شده‌اند که از داده‌های حساس محافظت کرده و از محرمانه‌بودن، یکپارچگی و در دسترس‌بودن آن‌ها برای افراد مجاز اطمینان حاصل می‌کنند. با افزایش اتکا به ارتباطات دیجیتال و تهدید فزاینده ی حملات سایبری، پیاده‌سازی تکنیک‌های رمزنگاری قوی در سیستم‌های شبکه ضروری شده است. این مقاله به‌بررسی روش‌های رمزنگاری در شبکه، انواع الگوریتم های رمزنگاری و شیوه عملکرد آن‌ها برای رمزگذاری اطلاعات حساس می‌پردازد. با درک این روش‌ها، مدیران شبکه می‌توانند بهتر از سیستم‌های خود در برابر عوامل مخرب محافظت کنند و از حریم خصوصی و امنیت داده‌های کاربران خود پشتیبانی نمایند. اگر به امنیت داده‌های خود علاقه‌مند هستید، تا آخر روش های رمزنگاری در شبکه همراه ما باشید.

⏲ مدت زمان تقریبی مطالعه: 10 دقیقه

 

رمزنگاری در شبکه چیست و چرا لازم است؟

رمزگذاری شبکه (Network encryption) فرآیند تبدیل داده‌های متنی ساده به فرمی غیرقابل خواندن است که به‌‎عنوان «متن رمز» (ciphertext) شناخته می‌شود. رمزگذاری سبب می‌شود دیتا از دسترسی غیرمجاز در حین انتقال از طریق شبکه محافظت شود. روش های رمزنگاری در شبکه، شامل استفاده از الگوریتم‌های ریاضی برای به‌هم‌زدن داده‌ها به‌گونه‌ای است که تنها توسط اشخاص مجاز با کلید رمزگشایی صحیح قابل مشاهده باشد.

روش های رمزنگاری در شبکه برای جلوگیری از رهگیری و خواندن داده‌های حساس توسط افراد یا نهادهای غیرمجاز ضروری است. بدون رمزگذاری، داده‌های منتقل‌شده از طریق یک شبکه می‌توانند به‌راحتی توسط هکرها، مجرمان سایبری یا سایر عوامل مخرب رهگیری و خوانده شوند. این مسئله می‌تواند منجر به سرقت اطلاعات، سرقت هویت، ضرر مالی و سایر عواقب جدی شود.

معرفی محصول:  خرید سوئیچ سیسکو

تاریخچه روش های رمزنگاری در شبکه

روش های رمزنگاری در شبکه، تاریخچه طولانی و جذابی دارد که به روزهای اولیه محاسبات کامپیوتری باز‌می‌گردد. در دهه 1970، دولت ایالات متحده استاندارد رمزگذاری داده‌ها (DES) را به‌عنوان راهی برای محافظت از اطلاعات حساس در حین انتقال ایجاد کرد. این روش رمزگذاری به‌طور گسترده‌ای در دهه‌های 1980 و 1990 مورد استفاده قرار گرفت، اما با قدرتمندترشدن رایانه‌ها، DES به‌طور فزاینده‌ای در برابر حملات، آسیب‌پذیر شد.

در دهه 1990، دولت ایالات متحده یک استاندارد رمزگذاری جدید به نام استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) را توسعه داد که امروزه نیز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. AES یک سیستم رمزگذاری کلید متقارن است، به این معنی که از یک کلید هم برای رمزگذاری و هم برای رمزگشایی استفاده می‌شود. با رواج بیشتر اینترنت در دهه 1990، نیاز به ارتباط امن بین شبکه‌ها افزایش یافت و شبکه‌های خصوصی مجازی (VPN) توسعه یافتند. VPNها از رمزگذاری برای محافظت از داده‌ها در حین حرکت در اینترنت استفاده می‌کنند و به کاربران راه دور اجازه می‌دهد تا به‌طور ایمن به ‌شبکه‌های خصوصی دسترسی داشته باشند.

در سال‌های اخیر، ظهور محاسبات ابری منجر به توسعه فناوری‌های رمزگذاری جدید، مانند رمزگذاری همومورفیک (homomorphic encryption) شده است که امکان پردازش داده‌ها را درحالی‌که هنوز رمزگذاری شده است، میسر می‌کند. این فناوری پتانسیل ایجاد انقلابی در نحوه ذخیره‌سازی و تجزیه و تحلیل داده‌ها دارد، زیرا امکان محاسبات امن را بدون نیاز به رمزگشایی اطلاعات حساس فراهم می‌کند.

روش های رمزنگاری در شبکه

پس از این مقدمه، روش های رمزنگاری در شبکه را که در دنیای مدرن استفاده می‌شوند معرفی کرده و بررسی می‌کنیم.

الگوریتم های رمزنگاری در شبکه

الگوریتم‌های رمزنگاری در شبکه‌ها به عنوان ستون فقرات امنیت اطلاعات عمل می‌کنند و از داده‌ها در برابر دسترسی‌های غیرمجاز محافظت می‌نمایند. این الگوریتم‌ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: رمزنگاری متقارن و رمزنگاری نامتقارن. در رمزنگاری متقارن، از یک کلید مشترک برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می‌شود و سرعت بالای پردازش از ویژگی‌های بارز آن به شمار می‌رود. در مقابل، رمزنگاری نامتقارن با استفاده از دو کلید متفاوت، یکی عمومی و دیگری خصوصی، به کاربران این امکان را می‌دهد که به صورت امن با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، بدون آنکه نیاز به اشتراک‌گذاری کلیدها باشد.

تحولات فناوری و افزایش تهدیدات سایبری، اهمیت به‌کارگیری الگوریتم‌های رمزنگاری را دوچندان کرده است. الگوریتم‌هایی مانند AES و RSA به طور گسترده‌ای در کاربردهای مختلف از جمله انتقال داده، امضای دیجیتال و احراز هویت استفاده می‌شوند. با پیشرفت تکنولوژی، چالش‌هایی نظیر حملات کوانتومی نیز ظهور کرده است که نیاز به ایجاد الگوریتم‌های جدید و مقاوم‌تر را ضروری می‌سازد. بنابراین، پژوهشگران و مهندسان همواره در تلاش‌اند تا راهکارهای نوینی برای تقویت امنیت شبکه‌ها ارائه دهند و اطمینان حاصل کنند که اطلاعات کاربران در برابر تهدیدات به خوبی محافظت می‌شود.

بیشتر بخوانید: آموزش روش های پسورد و رمزگذاری سوئیچ سیسکو

استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES)

استاندارد رمزگذاری پیشرفته یا Advanced Encryption Standard (AES) یک الگوریتم رمزگذاری پرکاربرد است که برای محافظت از داده‌های حساس استفاده می‌شود. همان‌طور که ذکر شد، این استاندارد توسط موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) در سال 2001 به‌عنوان جایگزینی برای استاندارد رمزگذاری اطلاعات قدیمی (DES) معرفی شد.

AES یک الگوریتم رمزگذاری متقارن است؛ به این معنی که از یک کلید هم برای رمزگذاری و هم برای رمزگشایی استفاده می‌شود. طول کلید می‌تواند 128، 192 یا 256 بیت باشد، با کلیدهای بلندتر امنیت قوی‌تری فراهم می‌شود. AES از یک رمز بلاک استفاده می‌کند، به این معنی که داده‌ها را در بلوک‌های با اندازه ثابت رمزگذاری می‌کند. فرآیند رمزگذاری AES شامل چندین دور عملیات جایگزینی است که متن ساده را به متن رمزی تبدیل می‌کند. این الگوریتم به‌گونه‌ای طراحی شده است که در برابر انواع مختلف حملات، از جمله حملات brute-force و تجزیه و تحلیل رمزهای تفاضلی، مقاوم باشد.

AES به استاندارد رمزگذاری در بانک‌داری آنلاین، تجارت الکترونیک و خدمات پیام تبدیل شده است. همچنین، توسط دولت‌ها و سازمان‌های نظامی برای محافظت از اطلاعات محرمانه استفاده می‌شود.

استاندارد رمزگذاری داده‌های سه‌گانه (TDES)

استاندارد رمزگذاری داده‌های سه‌گانه (TDES) که با نام‌های Triple DES یا 3DES نیز شناخته می‌شود، یک الگوریتم رمزگذاری متقارن است که برای محافظت از داده‌های حساس استفاده می‌شود. این روش نوعی رمزگذاری DES است که در دهه 1970 توسعه یافت.

TDES از سه کلید مجزا، هر کدام با طول 56 بیت، برای رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌کند. فرآیند رمزگذاری شامل سه دور رمزگذاری است، که در آن متن ساده ابتدا با استفاده از یک کلید رمزگذاری می‌شود، سپس با استفاده از کلید دوم رمزگشایی می‌شود و در نهایت دوباره با استفاده از کلید سوم رمزگذاری می شود. این فرآیند رمزگذاری سه‌گانه، امنیت بیشتری را در مقایسه با الگوریتم اصلی DES فراهم می‌کند.

TDES به‌طور گسترده در برنامه‌هایی که نیاز به رمزگذاری قوی است، مانند تراکنش‌های مالی، تجارت الکترونیک و ارتباطات دولتی استفاده می‌شود. همچنین، به‌عنوان یک گزینه مناسب در سیستم‌هایی که قادر به استفاده از الگوریتم های رمزگذاری مدرن‌تر مانند AES نیستند، کاربرد دارد. با وجود استفاده گسترده، TDES محدودیت‌هایی دارد. اندازه کلید نسبتا کوچک آن، این روش رمزگذاری را در برابر حملات brute-force آسیب‌پذیر می‌کند. علاوه بر این، فرآیند رمزگذاری سه‌گانه ممکن است کند باشد، که در برخی از موارد یک نقطه ضعف محسوب می‌گردد.

معرفی محصول:  خرید کارت شبکه

Rivest Shamir Adleman (RSA)

Rivest Shamir Adleman یک الگوریتم رمزنگاری با کلید عمومی است که به‌طور گسترده برای رمزگذاری و رمزگشایی داده‌های حساس استفاده می‌شود. این الگوریتم در سال 1977 توسط ران ریوست، آدی شامیر و لئونارد ادلمان توسعه یافت.

RSA با استفاده از یک جفت کلید کار می‌کند: یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی. کلید عمومی برای رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌شود، درحالی‌که کلید خصوصی برای رمزگشایی آن‌ها کاربرد دارد. کلیدها از نظر ریاضی به هم مرتبط هستند، اما از نظر محاسباتی غیرممکن است که کلید خصوصی را از کلید عمومی به‌دست آورد. برای رمزگذاری داده‌ها با استفاده از RSA، فرستنده ابتدا کلید عمومی گیرنده را دریافت می‌کند. سپس از این کلید برای رمزگذاری داده‌ها قبل از ارسال استفاده می‌کند. فقط گیرنده‌ای که کلید خصوصی مربوطه را در اختیار دارد می‌تواند داده‌ها را رمزگشایی کند.

RSA به‌طور گسترده در برنامه‌هایی مانند ایمیل امن، بانک‌داری آنلاین و امضای دیجیتال استفاده می‌شود و امروزه به‌عنوان یکی از روش های رمزنگاری در شبکه در نظر گرفته می‌شود. با این حال، RSA محدودیت‌هایی دارد. امنیت آن به‌دشواری فاکتورگیری اعداد اول بزرگ، بستگی دارد که ممکن است در آینده توسط کامپیوترهای کوانتومی شکسته شوند. علاوه بر این، رمزگذاری و رمزگشایی RSA می‌تواند از نظر محاسباتی سخت باشد، که یک نقطه ضعف محسوب می‌شود.

معرفی محصول:  رک شبکه

Blowfish

Blowfish یکی از روش های رمزنگاری در شبکه با کلید متقارن است که توسط بروس اشنایر در سال 1993 طراحی شد. این الگوریتم به‌طور گسترده برای رمزگذاری داده‌های حساس مانند رمزهای عبور و شماره کارت اعتباری استفاده می‌شود.

Blowfish با تقسیم داده‌های رمزگذاری‌شده به بلوک‌های 64 بیتی و سپس اعمال یک سری عملیات جایگزینی برای هر بلوک کار می‌کند. این الگوریتم از یک کلید با طول متغیر استفاده کرده که می‌تواند از 32 بیت تا 448 بیت متغیر باشد. برای رمزگذاری داده‌ها با استفاده از Blowfish، فرستنده ابتدا یک کلید را انتخاب می‌کند و الگوریتم را روی داده‌های متن ساده اعمال می‌کند. سپس داده‌های رمزگذاری شده یا متن رمز‌شده برای گیرنده ارسال می‌شود. برای رمزگشایی داده‌ها، گیرنده از همان کلید استفاده می‌کند و الگوریتم معکوس را روی متن رمزی اعمال می‌کند.

Blowfish به دلیل سرعت و کارایی خود شناخته شده است، و آن را به یک انتخاب محبوب برای برنامه‌هایی تبدیل می کند که در آن‌ها رمزگذاری و رمزگشایی سریع مورد نیاز است. با این حال، مانند هر الگوریتم رمزگذاری، Blowfish نیز محدودیت‌هایی دارد. اگر کلید خیلی کوتاه باشد یا از همان کلید به‌طور مکرر استفاده شود، مستعد حملات brute-force است. به‌طور کلی، Blowfish یک استاندارد رمزگذاری قابل اعتماد برای بسیاری از برنامه‌ها است، به‌ویژه در مواردی که سرعت و کارایی عوامل مهمی هستند.

 

روش های رمزنگاری در شبکه برای محافظت از حریم خصوصی و امنیت داده‌ها ضروری هستند. سیستم‌های رمزگذاری کلید متقارن مانند DES و AES به‌دلیل سادگی و کارایی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. رمز‌گذاری‌های کلید نامتقارن نیز در موارد مختلفی استفاده می‌شوند. از آن‌جایی که تهدیدات سایبری همچنان در حال پیشرفت هستند، بسیار مهم است که روش های رمزنگاری در شبکه را به‌خوبی بدانید و آن‌ها را اعمال کنید تا مطمئن شوید اطلاعات حساس همیشه به‌اندازه کافی در امنیت مبادله می‌شوند. از این‌که تا پایان مقاله روش های رمزنگاری در شبکه همراه ما بودید از شما متشکریم.