Κρυπτογράφηση, κωδικοποίηση και κατακερματισμός – ποια είναι η διαφορά;

Και οι τρεις όροι – κρυπτογράφηση, κωδικοποίηση και κατακερματισμός – είναι σε κάποιο βαθμό συνώνυμοι, αλλά χρησιμοποιούνται με διαφορετικό τρόπο. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε αναλυτικά τις διαφορές και τις εφαρμογές τους.

Κρυπτογράφηση

Η κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται κυρίως σε σχέση με τα προγράμματα ανταλλαγής μηνυμάτων και την κρυπτογράφηση μηνυμάτων. Ο πιο συνηθισμένος όρος σήμερα είναι το «end-to-end encryption». Ουσιαστικά, η κρυπτογράφηση είναι μια τεχνική κρυπτογράφησης δεδομένων κατά την οποία, για παράδειγμα, ένα μήνυμα κρυπτογραφείται με έναν αλγόριθμο τέτοιο ώστε μόνο εξουσιοδοτημένοι χρήστες να έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες. Η κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται όταν θέλετε να στείλετε εμπιστευτικά δεδομένα, όπως έναν συνδυασμό ονόματος χρήστη και κωδικού πρόσβασης ή άλλα ευαίσθητα δεδομένα.

Στην κρυπτογράφηση, οι πληροφορίες μπορούν να κρυπτογραφηθούν με ειδικούς αλγορίθμους – AES (Advanced Encryption Standard, συμμετρικός αλγόριθμος κρυπτογράφησης μπλοκ που υιοθετήθηκε ως πρότυπο από την κυβέρνηση των ΗΠΑ, ένας από τους πιο δημοφιλείς αλγορίθμους κρυπτογράφησης) και RSA (συντομογραφία των Rivest, Shamir, Adleman, αλγόριθμος κρυπτογραφίας δημόσιου κλειδιού, ο πρώτος αλγόριθμος κατάλληλος τόσο για κρυπτογράφηση όσο και για ψηφιακές υπογραφές). Οι κρυπτογραφημένες πληροφορίες ονομάζονται «ciphertext», που μπορεί να μεταφραστεί πίσω στην πηγή – «plain text», και αντίστροφα – το plain text κρυπτογραφείται σε ciphertext. Υπάρχουν δύο τύποι αλγορίθμων κρυπτογράφησης – συμμετρικοί και ασύμμετροι. Στη συμμετρική κρυπτογράφηση, οι πληροφορίες κρυπτογραφούνται και αποκρυπτογραφούνται με το ίδιο κλειδί· στην ασύμμετρη κρυπτογράφηση, οι πληροφορίες κρυπτογραφούνται και αποκρυπτογραφούνται με δύο κλειδιά, ένα για κρυπτογράφηση και ένα για αποκρυπτογράφηση.

Κωδικοποίηση

Η κωδικοποίηση χρησιμοποιείται για τη μετατροπή πληροφοριών από τη μία μορφή στην άλλη, ώστε να γίνονται αναγνώσιμες από τα κατάλληλα συστήματα, με βολική αποθήκευση και αυτόματη επεξεργασία. Η κωδικοποίηση δεν χρησιμοποιείται για την προστασία δεδομένων και οι αλγόριθμοι κωδικοποίησης συχνά δεν είναι μοναδικοί. Η κωδικοποίηση χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, όταν θέλετε να μειώσετε το μέγεθος ενός αρχείου ήχου ή βίντεο· κάθε μορφή ήχου και βίντεο έχει το αντίστοιχο πρόγραμμα κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης.

Η κωδικοποίηση περιλαμβάνει διάφορους τομείς: συμπίεση δεδομένων, κωδικοποίηση μεταφοράς (πρόσθετη κωδικοποίηση για συμβατότητα με πρωτόκολλα μετάδοσης δεδομένων), κρυπτογραφία (μετασχηματισμός πληροφοριών για εμπιστευτική μετάδοση), φυσική κωδικοποίηση (μετατροπή σημάτων σε κλίμακα δεδομένων, όπως το πλάτος ρεύματος), ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων (έλεγχος της ακεραιότητας δεδομένων κατά την αναπαραγωγή). Παραδείγματα προγραμμάτων κωδικοποίησης είναι τα ASCII, BASE64, UNICODE κ.λπ.

Κατακερματισμός

Στον κατακερματισμό, οι πληροφορίες μετατρέπονται σε hash με τη χρήση συναρτήσεων κατακερματισμού. Η συνάρτηση κατακερματισμού μετατρέπει έναν πίνακα εισερχόμενων δεδομένων σε συμβολοσειρά bit συγκεκριμένου μήκους, μέσω ενός συγκεκριμένου αλγορίθμου. Δηλαδή, ο κατακερματισμός είναι χρήσιμος όταν θέλετε να μετατρέψετε πληροφορίες αυθαίρετου μεγέθους σε πληροφορίες συγκεκριμένου μεγέθους.

Οι συναρτήσεις κατακερματισμού χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μοναδικών αναγνωριστικών για σύνολα δεδομένων, για την αποθήκευση κωδικών πρόσβασης σε συστήματα ασφαλείας ως κωδικούς hash, για τη δημιουργία ηλεκτρονικών υπογραφών, για την αναζήτηση διπλότυπων δεδομένων σε μεγάλα σύνολα πληροφοριών, κ.ά. Τα αρχικά δεδομένα στον κατακερματισμό ονομάζονται «κλειδί» και το αποτέλεσμα του μετασχηματισμού ονομάζεται «κωδικός hash».

Υπάρχουν πολλοί αλγόριθμοι κατακερματισμού ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες του προβλήματος που πρέπει να λυθεί, π.χ. αλγόριθμοι ως προς το μέγεθος bit, την υπολογιστική πολυπλοκότητα ή την κρυπτογραφική ανθεκτικότητα.

Κρυπτογράφηση και κατακερματισμός για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών

Όπως ήδη εξηγήσαμε, η κωδικοποίηση δεν χρησιμοποιείται για την προστασία δεδομένων, αλλά απλώς για να φέρει τα σύνολα δεδομένων σε μορφή και μέγεθος αναγνώσιμο από τα συστήματα. Η κρυπτογράφηση και ο κατακερματισμός, αντίθετα, είναι υπεύθυνοι για την ασφάλεια των πληροφοριών κατά τη μετάδοση και την αποθήκευση.

Αν μιλήσουμε για την αποθήκευση και τη μετάδοση πληροφοριών στον χώρο εργασίας, φυσικά δεν μπορούμε να αγνοήσουμε τον τεράστιο όγκο δεδομένων που περνά μέσα από τις συσκευές των εργαζομένων και τους κινδύνους διαρροής ευαίσθητων πληροφοριών. Οι εργαζόμενοι που δεν εργάζονται στο τμήμα Ασφάλειας Πληροφοριών της εταιρείας και, επομένως, δεν κατανοούν τις λεπτομέρειες μεθόδων προστασίας όπως η κρυπτογράφηση ή ο κατακερματισμός, χρειάζονται μια πολύ πιο καθολική μέθοδο προστασίας δεδομένων. Ένα αξιόπιστο σύστημα DLP μπορεί να προσφέρει ολοκληρωμένη προστασία δεδομένων.

Για παράδειγμα, το σύστημα Anexet Ultimate DLP μπορεί να αναλύσει δεδομένα βάσει πολλαπλών παραμέτρων, συμπεριλαμβανομένων των προαναφερθέντων συναρτήσεων κατακερματισμού. Επίσης:

• ανάλυση περιεχομένου αρχείων και εγγράφων βάσει του περιεχομένου τους·

• ανάλυση αρχείων κειμένου και σταλμένου κειμένου (λαμβάνονται υπόψη οι μορφολογικές ιδιαιτερότητες της γλώσσας, αναλύεται κείμενο με γραμματικά λάθη ή γραμμένο σε μεταγραφή)·

• ανάλυση εικόνων (αναγνώριση κειμένου σε εικόνες, σφραγίδες, σφραγίσματα)·

• ανάλυση φωνητικών μηνυμάτων και κλήσεων, αναγνώριση ομιλίας, ανάλυση βάσει προστιθέμενων προτύπων/κανονικών εκφράσεων (αναγνώριση προωθημένων τραπεζικών καρτών, φωτογραφιών διαβατηρίου, εσωτερικών εγγράφων).

Επίσης: 

• ανάλυση κοινών συνδέσεων μεταξύ εργαζομένων για τον εντοπισμό τρόπων διάδοσης πληροφοριών·

• ανάλυση ψηφιακών αποτυπωμάτων·

• αναγνώριση συγκαλυμμένων αρχείων·

• ανάλυση αρχείων CAD και άλλες λειτουργίες.

Μετά την ανάλυση των υποκλαπέντων δεδομένων, εάν υπάρχει παραβίαση του κανόνα ασφαλείας, το σύστημα ειδοποιεί αυτόματα για το περιστατικό με όλες τις σχετικές πληροφορίες.

Συμπέρασμα: επομένως, και οι τρεις όροι – κρυπτογράφηση, κωδικοποίηση και κατακερματισμός – χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή δεδομένων από τη μία μορφή στην άλλη, για την ασφάλεια της μετάδοσης ή την ευκολία αναγνώρισης. Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι τα ευαίσθητα δεδομένα μπορούν να προστατευθούν με κρυπτογράφηση ή κατακερματισμό. Για μεγαλύτερη αξιοπιστία, ειδικά όσον αφορά τα δεδομένα ενός οργανισμού, είναι προτιμότερο να καταφεύγουμε σε πρόσθετα μέτρα ασφαλείας με τη μορφή ενός λειτουργικού συστήματος DLP.