التشفير والترميز والتجزئة – ما الفرق بينها؟

المصطلحات الثلاثة – التشفير (Encryption) والترميز (Coding) والتجزئة (Hashing) – مترادفة إلى حد ما، لكنها تُستخدم بطرق مختلفة. في هذا المقال سنتناول الفروق بينها ومجالات تطبيق كل منها بالتفصيل.

التشفير

يُستخدم التشفير بشكل أساسي فيما يتعلق بتطبيقات المراسلة وتشفير الرسائل. أكثر المصطلحات شيوعًا اليوم هو "التشفير التام بين الطرفين" (end-to-end encryption). في جوهره، التشفير هو تقنية لتحويل البيانات بحيث يتم تشفير رسالة ما، على سبيل المثال، بخوارزمية لا يمكن الوصول من خلالها إلى المعلومات إلا للمستخدمين المصرح لهم. يُستخدم التشفير عند الرغبة في إرسال بيانات حساسة، مثل تركيبة اسم مستخدم وكلمة مرور أو بيانات حساسة أخرى.

في التشفير، يمكن تشفير المعلومات باستخدام خوارزميات خاصة – مثل AES (المعيار المتقدم للتشفير، وهي خوارزمية تشفير متماثل بالكتل اعتمدتها حكومة الولايات المتحدة كمعيار، وتُعد من أكثر خوارزميات التشفير انتشارًا) و RSA (اختصار لأسماء Rivest وShamir وAdleman، وهي خوارزمية تشفير بالمفتاح العام، أول خوارزمية صالحة للتشفير والتوقيع الرقمي معًا). تُسمى المعلومات المشفَّرة "النص المشفَّر" (ciphertext)، والذي يمكن إعادته إلى أصله – "النص الصريح" (plain text)، والعكس صحيح: يُشفَّر النص الصريح إلى نص مشفَّر. هناك نوعان من خوارزميات التشفير – المتماثل وغير المتماثل. في التشفير المتماثل، تُشفَّر المعلومات وتُفكّ باستخدام المفتاح نفسه؛ وفي التشفير غير المتماثل، تُشفَّر المعلومات وتُفكّ باستخدام مفتاحين، أحدهما للتشفير والآخر لفك التشفير مثلًا.

الترميز

يُستخدم الترميز لتحويل المعلومات من شكل إلى آخر، لجعلها قابلة للقراءة من قبل الأنظمة المناسبة، ولتيسير التخزين والمعالجة الآلية. لا يُستخدم الترميز لحماية البيانات، وخوارزمياته غالبًا ما تكون غير فريدة. يُستخدم الترميز مثلًا عند الرغبة في تقليل حجم ملف صوتي أو مرئي، إذ يوجد لكل صيغة صوت أو فيديو برنامج ترميز وفك ترميز مقابل.

للترميز عدة مجالات: ضغط البيانات، الترميز النقلي (ترميز إضافي للتوافق مع بروتوكولات نقل البيانات)، التشفير (Cryptography) (تحويل المعلومات لغرض النقل السري)، الترميز الفيزيائي (تحويل الإشارات إلى مقياس بيانات مثل شدة التيار)، وكشف الأخطاء وتصحيحها (مراقبة سلامة البيانات أثناء التشغيل). من أمثلة برامج الترميز: ASCII، وBASE64، وUNICODE، وغيرها.

التجزئة

في التجزئة، تُحوَّل المعلومات إلى قيمة تجزئة (hash) باستخدام دوال التجزئة. تحوّل دالة التجزئة مصفوفة من بيانات الإدخال إلى سلسلة ثنائية بطول محدد، وذلك وفق خوارزمية معينة. أي أن التجزئة مفيدة عند الرغبة في تحويل معلومات ذات حجم عشوائي إلى معلومات بحجم ثابت.

تُستخدم دوال التجزئة لإنشاء معرّفات فريدة لمجموعات البيانات، ولتخزين كلمات المرور في أنظمة الأمان كرموز تجزئة، ولإنشاء التوقيعات الإلكترونية، وللبحث عن البيانات المكرَّرة في مصفوفات المعلومات الكبيرة، وما إلى ذلك. تُسمى البيانات الأولية في التجزئة "مفتاحًا"، وتُسمى نتيجة التحويل "رمز التجزئة".

توجد خوارزميات تجزئة عديدة تبعًا لخصائص المسألة المطلوب حلّها، كخوارزميات تختلف من حيث حجم البتات، أو التعقيد الحسابي، أو مقاومة التكسير التشفيري.

التشفير والتجزئة لحماية المعلومات الحساسة

كما أوضحنا سابقًا، لا يُستخدم الترميز لحماية البيانات، بل فقط لجعل مجموعات البيانات بصيغة وحجم قابلين للقراءة من قبل الأنظمة. أما التشفير والتجزئة، على العكس، فهما مسؤولان عن سلامة المعلومات أثناء النقل والتخزين.

إذا تحدثنا عن تخزين المعلومات ونقلها في بيئة العمل، لا يمكننا بالطبع تجاهل الحديث عن الكمّ الكبير من البيانات التي تمر عبر أجهزة الموظفين، ومخاطر تسرّب المعلومات الحساسة. الموظفون الذين لا يعملون في قسم أمن المعلومات بالشركة، وبالتالي لا يفهمون تفاصيل أساليب الحماية مثل التشفير أو التجزئة، بحاجة إلى وسيلة حماية بيانات أكثر شمولًا. ويمكن لنظام DLP الموثوق أن يوفر حماية شاملة للبيانات.

على سبيل المثال، نظام Anexet Ultimate DLP يمكنه تحليل البيانات وفق معايير متعددة، من ضمنها دوال التجزئة المذكورة آنفًا. كما يقوم أيضًا بـ:

• تحليل محتوى الملفات والمستندات؛

• تحليل الملفات النصية والنصوص المرسلة (مع مراعاة الخصائص الصرفية للغة، وتحليل النصوص التي تحتوي أخطاء نحوية أو المكتوبة بالحروف اللاتينية)؛

• تحليل الصور (التعرف على النصوص داخل الصور والأختام والطوابع)؛

• تحليل الرسائل الصوتية والمكالمات، والتعرف على الكلام، والتحليل وفق الأنماط/التعابير النمطية المضافة (التعرف على بطاقات مصرفية محوَّلة، وصور جوازات السفر، والمستندات الداخلية).

كذلك: 

• تحليل الروابط المشتركة بين الموظفين لتحديد طرق نشر المعلومات؛

• تحليل البصمات الرقمية؛

• التعرف على الملفات المموَّهة؛

• تحليل ملفات CAD ووظائف أخرى.

بعد تحليل البيانات المعترَضة، وفي حال وجود انتهاك لقاعدة أمنية، يُخطر النظام تلقائيًا بالحادثة مع كافة المعلومات المتعلقة بها.

الخلاصة: بذلك، تُستخدم المصطلحات الثلاثة – التشفير والترميز والتجزئة – لتحويل البيانات من شكل إلى آخر بهدف تأمين النقل أو تيسير التعرف عليها. غير أنه يجب التذكر بأن البيانات الحساسة يمكن حمايتها عبر التشفير أو التجزئة. ولمزيد من الموثوقية، خصوصًا فيما يتعلق ببيانات المؤسسة، من الأفضل اللجوء إلى تدابير أمنية إضافية في صورة نظام DLP الوظيفي.