يتم توزيع الكتاب كجزء من مشروع هيستارت. يشارك المؤلف مع القراء الشباب لموقع العلوم أساسيات التشفير
بواسطة ستاف ألبير
في العالم الرقمي، حيث تتدفق المعلومات باستمرار بين أجهزة الكمبيوتر والشبكات، أصبحت الحاجة إلى حماية المعلومات الحساسة من أعين المتطفلين أكثر أهمية من أي وقت مضى. التشفير هو الأداة الرئيسية التي تسمح لنا بالحفاظ على السرية والتحقق من الهويات وإدارة الاتصالات الآمنة. لا يعد التشفير جزءًا من التاريخ فحسب، بل إنه جزء لا يتجزأ من حياتنا اليوم - فهو يحمينا عندما نتصفح الإنترنت، ونتسوق عبر الإنترنت، وحتى نستخدم تطبيقات الهاتف المحمول.
إن الأهمية الهائلة للتشفير هي ما دفعني إلى تأليف كتاب للأطفال، مما يجعل عالم التشفير في متناول جيل المستقبل! الكتاب متوفر هنا – https://headstart.co.il/
ولكن في هذه الأثناء، ومن أجل فهم عالم التشفير بشكل أفضل، سنقوم بدراسة خوارزميتين رئيسيتين.
التشفير المتماثل: مفتاح سري واحد
تخيل صندوقًا أسود به رسالة سرية بداخله. لقفل وفتح الصندوق، هناك حاجة إلى مفتاح واحد. هذا هو المبدأ الأساسي للتشفير المتماثل: يستخدم المرسل والمتلقي نفس المفتاح السري لتشفير المعلومات وفك تشفيرها.
يستخدم المرسل المفتاح السري لتحويل المعلومات الأصلية إلى نص مشفر، لا يمكن قراءته من قبل شخص ليس لديه المفتاح. ثم يرسل النص المشفر إلى المستلم، الذي يستخدم نفس المفتاح لفك تشفير الرسالة وكشف الرسالة الأصلية. هذه الطريقة، تشبه المفتاح الوحيد الذي يفتح بابًا سريًا، وتضمن أن الشخص الذي يحمل المفتاح فقط يمكنه الوصول إلى المعلومات.
توجد العديد من الأمثلة على استخدام التشفير المتماثل في الحياة اليومية. تسمح لك العديد من البرامج بتشفير الملفات الموجودة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كلمة مرور، وهي في الواقع المفتاح السري. غالبًا ما تستخدم شبكات Wi-Fi المنزلية أيضًا التشفير المتماثل لتأمين الاتصال بين الأجهزة، كما تفعل أجهزة الصراف الآلي عند سحب النقود، مما يحمي الاتصال بين ماكينة الصراف الآلي والبطاقة المصرفية.
الميزة الرئيسية للتشفير المتماثل هي سرعته وكفاءته، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لتشفير كميات كبيرة من المعلومات. بالإضافة إلى ذلك، فإن الخوارزميات سهلة التنفيذ نسبيًا. ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي هو الحاجة إلى نقل المفتاح السري بشكل آمن. إذا وقع المفتاح في الأيدي الخطأ، فسيتم كشف المعلومات المشفرة.
التشفير غير المتماثل: مفتاحان، والعديد من الخيارات
يعتمد التشفير غير المتماثل، المعروف أيضًا باسم تشفير المفتاح العام، على فكرة ثورية: استخدام مفتاحين مختلفين - مفتاح عام ومفتاح خاص.
كل مستخدم لديه زوج من المفاتيح: مفتاح عام، يمكن للجميع الوصول إليه ويمكن استخدامه لتشفير المعلومات المخصصة لعين هذا المستخدم، ومفتاح خاص، يظل سريًا من قبل المستخدم ويستخدم لفك تشفير المعلومات المشفرة باستخدام مفتاحه العام.
يمكنك أن تتخيل كتابة البريد بفتحتين: فتحة واحدة لإدخال الحروف (المفتاح العام) وفتحة منفصلة مقفلة لإخراجها (المفتاح الخاص). يمكن لأي شخص إدخال حرف من خلال الفتحة العامة، ولكن يمكن لمالك مفتاح الصندوق فقط إخراج الحروف وقراءتها.
تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك التوقيع الرقمي الذي يسمح بالتحقق من هوية المرسل والتأكد من سلامة المستند، والتجارة الإلكترونية التي تسمح بمعاملات آمنة عبر الإنترنت، واتصال آمن عبر الإنترنت.
الميزة البارزة للتشفير غير المتماثل هي أمان المفاتيح. ليست هناك حاجة لنقل المفتاح الخاص، مما يقلل من مخاطر السرقة. بالإضافة إلى ذلك، تتيح هذه الطريقة التحقق من الهوية، أي التحقق من هوية المرسل. ومع ذلك، فإن الخوارزميات أكثر تعقيدًا في التنفيذ والتشفير غير المتماثل أبطأ من التشفير المتماثل، وبالتالي فهو أقل ملاءمة لتشفير كميات كبيرة من المعلومات.
