Наскрізне шифрування: що це таке та як працює

Про наскрізне шифрування багато хто чув, але не всі знають, як воно працює. Сьогодні спробуємо у всьому розібратись більш детально.

В епоху, коли цифрові комунікації стали повсюдними, важливість захисту цих комунікацій важко переоцінити. Наскрізне шифрування (E2EE) є ключовою технологією в цій галузі, яка гарантує, що дані залишаються конфіденційними та безпечними від джерела до місця призначення. E2EE — це захищений метод зв’язку, який запобігає доступу до даних третьої сторони під час їх передачі від однієї кінцевої системи до іншої.

Концепція E2EE – це не просто сучасна технологія. Вона має коріння у сфері криптографії, розвиваючись разом із прогресом цифрових технологій. Його витоки беруть початок від 1990-х років, коли Філ Циммерман опублікував книгу Pretty Good Privacy (більш відому як PGP). Спочатку розроблений як засіб безпеки військового та дипломатичного зв’язку, E2EE тепер став невід’ємною частиною безпеки повсякденної взаємодії в Інтернеті.

Також цікаво: 10 прикладів найдивнішого використання AI

Методи шифрування

Шифрування — це практика маскування інформації таким чином, щоб вона залишалася нечитабельною для неавторизованих третіх осіб. Ця обфускація досягається шляхом використання математичних функцій для перетворення чистих даних у код, який можна декодувати лише за допомогою певного зворотного процесу, часто з використанням “ключа” для полегшення дешифрування як форми автентифікації.

Однак не існує універсального підходу до шифрування всіх даних. Натомість шифрування застосовується декількома різними способами залежно від конкретних умов використання цих даних. Давайте розглянемо окремо кожен з них.

Також цікаво: Як Тайвань, Китай і США борються за технологічне домінування: велика війна чипів

Шифрування в стані спокою

Багато комп’ютерних операційних систем, таких як Mac OS і Windows, пропонують “повне шифрування диска”. Це означає, що файли шифруються на диску, коли вони не використовуються. Тобто, відбувається шифрування  для захисту даних в стані спокою, коли вони зберігаються або не використовуються. Шифрування даних здійснюється за допомогою криптографічного ключа або алгоритмів хешування.

Варто зауважити, що цей спосіб менш вразливий до порушень, оскільки зловмисникам потрібно буде розшифрувати дані, щоб використовувати їх. Цей метод часто використовується в поєднанні з іншими заходами безпеки, такими як автентифікація, контроль доступу та запобігання втрат даних.

Шифрування під час передавання

Шифрування під час передавання – це тип криптографічного захисту, який запобігає витоку даних під час їх переміщення між двома системами чи мережами через загальнодоступну або спільну мережу, як-от Інтернет. Коли дані шифруються під час передачі, вони захищені від прослуховування, маніпуляцій та інших зловмисних дій. Зашифровані дані менш вразливі до шпигунства та подібних зловмисних дій. Це робить їх безпечнішими для використання в публічних або спільних мережах.

Шифрування запобігає перехопленню повідомлень під час передачі, але створює потенційну вразливість під час розшифрування. Протокол шифрування Transport Layer Security є прикладом шифрування під час передачі.

Читайте також: Телепортація з наукової точки зору та її майбутнє

Наскрізне шифрування

Дані під час використання цього методу шифруються під час передачі від пристрою до сервера. Крім того, дані залишаються зашифрованими, доки не досягнуть пристрою одержувача. Таким чином, він захищає не лише від зловмисників, які спостерігають за потоком даних через Інтернет, але й від зловмисників, які також можуть проникнути на сервер.

Що робить наскрізне шифрування унікальним порівняно з іншими системами шифрування, це те, що лише кінцеві точки – відправник і одержувач – здатні розшифрувати та прочитати повідомлення.

Ми сьогодні спробуємо детально заглибитися в тонкощах наскрізного шифрування, досліджуючи його реальні застосування, переваги та обмеження, варіанти використання та проблеми впровадження. Також розглянемо вимоги відповідності, потенційні загрози та сценарії атак, а також невід’ємні ризики, пов’язані з наскрізним шифруванням.

Також цікаво: Транзистори майбутнього: На нас чекає нова ера чипів

Що таке наскрізне шифрування?

Наскрізне шифрування (E2EE) — це безпечний спосіб передачі даних з пристрою користувача на пристрій одержувача, що приховує інформацію від будь-якого посередника, наприклад постачальника поштових послуг. За допомогою E2EE дані шифруються на пристрої відправника та розшифровуються лише на пристрої одержувача. Ніколи не в хмарі, оскільки лише відправник і одержувач мають ключі для шифрування та дешифрування повідомлення. У результаті зловмисники, які спостерігають за інтернет-трафіком або зламають сервер, не можуть отримати доступ до даних. Це гарантує, що дані не можуть бути прочитані або змінені будь-якими посередниками, включаючи інтернет-провайдерів, хакерів або навіть постачальників комунікаційних платформ.

Багато популярних постачальників послуг обміну повідомленнями використовують наскрізне шифрування, зокрема, Facebook, WhatsApp, Telegram, Skype і Zoom. Ця технологія ускладнює для провайдерів обмін інформацією про користувачів зі своїх сервісів з органами влади, що потенційно може надавати можливість обміну приватними повідомленнями людям, залученим у незаконну діяльність. Тому часто виникають суперечки щодо рішення прийняти E2EE.

Наскрізне шифрування є потужним інструментом в арсеналі цифрової безпеки, який відіграє ключову роль у захисті конфіденційності та цілісності онлайн-комунікацій. Розуміння того, як працює E2EE, і чим цей метод відрізняється від інших методів шифрування, має вирішальне значення для оцінки його важливості в сучасному цифровому середовищі.

Читайте також: Ми всі станемо голограмами? Розвиток голографії від теорії до практики

Як працює наскрізне шифрування?

E2EE використовує криптографічні ключі для шифрування та дешифрування. Кожна сторона спілкування має пару криптографічних ключів – відкритий і закритий ключ.

Тобто, наскрізне шифрування базується переважно на асиметричному шифруванні, також відомому як криптографія з відкритим ключем, для захисту даних під час передачі. Асиметричне шифрування включає такі кроки:

1. Відправник і одержувач генерують пару криптографічних ключів: відкритий і закритий ключ.
2. Відкритий ключ надається відкрито, а закритий ключ зберігається в секреті.
3. Відправник шифрує повідомлення за допомогою відкритого ключа одержувача, роблячи його доступним лише для одержувача, який володіє відповідним закритим ключем.

Щоб гарантувати, що зашифровані дані залишаються в безпеці, методи шифрування покладаються на складні перетворення, які роблять фактично неможливим скасувати ці перетворення без належного доступу.

Тобто, E2EE працює шляхом шифрування даних таким чином, що лише хтось із певним секретним номером (ключем) може їх розшифрувати. За допомогою наскрізного шифрування цей процес шифрування та розшифровки працює за допомогою унікальної пари ключів для шифрування та дешифрування повідомлення. Один із ключів у парі використовується лише для шифрування, а інший – для дешифрування.

Читайте також: Телепортація з наукової точки зору та її майбутнє

Приклади наскрізного шифрування

Наскрізне шифрування реалізовано в різних інструментах зв’язку та службах зберігання даних для захисту конфіденційності та безпеки користувачів. Це можуть бути програми обміну повідомленнями, такі як WhatsApp, Messenger, Discord, Signal і Telegram, які шифрують текстові повідомлення та медіафайли, якими обмінюються користувачі. Наскрізним шифруванням також користуються сервіси електронної пошти, як-от ProtonMail і Tutanota, що дозволяють користувачам захистити свої електронні листи від несанкціонованого доступу. E2EE реалізовано також і в сервісах зберігання та передачі файлів, таких як Tresorit і SpiderOak, які забезпечують безпечний спосіб зберігання, синхронізації та обміну файлами.

Також варто згадати про онлайн-банкінг і платіжні програми. Багато фінансових установ і платіжних систем використовують наскрізне шифрування для захисту транзакцій і захисту конфіденційних фінансових даних від можливого прослуховування або шахрайства.

До речі, наскрізне шифрування все частіше використовується у пристроях Інтернету речей, особливо в екосистемах розумного дому, для захисту зв’язку між пристроями та захисту даних користувачів від несанкціонованого доступу.

Ці приклади ілюструють широке використання та важливість такого методу шифрування для захисту цифрових комунікацій на різних платформах і сервісах. Шифруючи дані безпосередньо між користувачами, E2EE забезпечує високий рівень безпеки та конфіденційності, що має вирішальне значення в сучасну цифрову епоху.

Читайте також: Спостереження за Червоною планетою: Історія марсіанських ілюзій

Переваги та недоліки наскрізного шифрування

Незважаючи на те, що наскрізне шифрування є потужним інструментом для захисту цифрових комунікацій, воно має свої сильні та слабкі сторони. Розуміння цих аспектів може допомогти окремим особам і організаціям приймати обґрунтовані рішення щодо використання цього методу шифрування.

Переваги використання E2EE

Наскрізне шифрування має кілька важливих переваг, які роблять його потужним інструментом для безпеки даних, захисту від інвазивних загроз і сприяння дотриманню нормативних стандартів. Серед переваг слід відмітити:

• Захист від компрометації передавання даних, сервера та центру обробки даних. Всі ми знаємо, що найбільш руйнівні кібератаки відбуваються, коли сервер зламаний. Тоді зловмисник може отримати доступ до всієї інформації, що зберігається на цьому сервері. У таких ситуаціях організації, установи або навіть кілька організацій скомпрометовані однією атакою. За допомогою E2EE дані шифруються з моменту, коли вони залишають пристрій відправника, доки їх не отримає одержувач, між цими точками їх неможливо розшифрувати. Це означає, що зловмисник, який намагається спостерігати за трафіком через Інтернет, або зловмисник, який зможе проникнути на сервер у хмарі чи центрі обробки даних, побачить лише тарабарщину. Тому наскрізне шифрування забезпечує чудовий захист від найсерйозніших порушень конфіденційності даних.

• Захист від витоку даних. Саме завдяки наскрізному шифруванню даних мінімізується ризик витоку, оскільки отримані дані залишаються зашифрованими і нечитабельними. Крім шифрування даних, більшість систем E2EE також використовують криптографічні методи для “підпису” документів, щоб гарантувати їх цілісність. “Підпис” — це набір цифр, які підтверджують, що відправник є тим, за кого себе видає, оскільки лише відправник матиме закритий ключ, який створює підпис. Крім того, підпис також містить результат математичного обчислення вмісту даних. Якщо навіть один символ у великому документі зміниться, результат математичних обчислень зміниться. Отже, одержувач може бути впевнений, що дані не були спотворені з моменту їх створення відправником.
• Зміцнення довіри користувачів. Таким чином, наскрізне шифрування має вирішальне значення в таких секторах, як фінанси та охорона здоров’я, де захист конфіденційності клієнтів має першочергове значення, тим самим збільшуючи довіру користувачів до цифрових платформ.
• Відповідність вимогам щодо захисту даних. Багато галузей стикаються з дедалі більшими вимогами дотримання кібербезпеки, щоб протистояти загрозам, що постійно зростають. Наскрізне шифрування може допомогти організаціям дотримуватися суворих правил захисту даних, таких як GDPR, які вимагають жорстких заходів для захисту персональних даних.

Недоліки

Хоча наскрізне шифрування вважається одним із найбезпечніших методів захисту даних, жодна технологія не може гарантувати 100% захист від будь-яких загроз. Давайте розглянемо деякі проблеми, пов’язані з E2EE:

• Складність у впровадженні та управлінні. Налаштування та керування системами наскрізного шифрування може бути технічно складним, вимагаючи досвіду в криптографії та безпечному зв’язку.
• Труднощі з відновленням даних. Якщо ключі шифрування втрачено, дані можуть стати невідновними, що призведе до потенційної втрати важливої ​​інформації. Відновити передану інформацію практично неможливо, що може призвести до втрати конфіденційних даних.

• Потенціал для зловживань. Хоча наскрізне шифрування захищає конфіденційність, воно також може використовуватися в зловмисних цілях, оскільки це ускладнює доступ органів влади до комунікацій, навіть якщо є законний ордер. За допомогою E2EE усі дані на сервері зашифровані, тому постачальник послуг не має засобів для розшифровки даних.
• Проблеми з дотриманням нормативних вимог. У деяких сценаріях наскрізне шифрування може створювати проблеми для дотримання запитів правоохоронних органів, що призводить до потенційних конфліктів із юридичними зобов’язаннями. Правоохоронні органи повинні вдаватися до методів, які використовуються для фізичних об’єктів, змушуючи тих, хто володіє даними, надавати їх.

Наскрізне шифрування пропонує значні переваги в забезпеченні цифрового зв’язку та захисту конфіденційності. Однак його впровадження та управління вимагають ретельного розгляду потенційних проблем і недоліків.

Читайте також: Все про чип Neuralink Telepathy: що це таке і як працює

Майбутнє наскрізного шифрування

Ландшафт цифрової безпеки постійно змінюється, а разом з ним змінюються роль і можливості наскрізного шифрування.

Постійний розвиток криптографічних методів, включаючи алгоритми, стійкі до квантових комп’ютерних атак, може значно підвищити безпеку, яку пропонує наскрізне шифрування. Ці досягнення можуть вимагати оновлення та змін поточних протоколів E2EE, щоб підтримувати їхню ефективність проти майбутніх загроз.

Зміни в законах про захист даних у всьому світі можуть вплинути на впровадження цього методу шифрування, зокрема щодо доступу до даних користувачів і співпраці з правоохоронними органами.

Майбутнє наскрізного шифрування готове до значної еволюції як з точки зору технологічного прогресу, так і у відповідь на зміну нормативного ландшафту. У міру того як E2EE стає все більш вбудованим у наше цифрове життя, розуміння його можливостей, обмежень і важливості правильного впровадження буде мати вирішальне значення. Випередження цих змін і викликів гарантує, що наскрізне шифрування і надалі буде служити наріжним каменем цифрової конфіденційності та безпеки.

Важливість наскрізного шифрування полягає в його здатності забезпечувати безпечний зв’язок між двома сторонами, одночасно запобігаючи доступу до їхньої розмови будь-якій третій стороні. Це означає, що конфіденційна інформація, як-от паролі, фінансові деталі чи конфіденційна особиста інформація, може залишатися в безпеці під час передачі.

Наскрізне шифрування залишається ключовим інструментом у прагненні до цифрової безпеки та конфіденційності. Його роль і важливість лише зростатимуть у міру того, як ми переходимо у все більш зв’язаний цифровий світ. Розуміння нюансів, сильних сторін і обмежень E2EE має вирішальне значення для окремих осіб і організацій, щоб використовувати його переваги, усвідомлюючи при цьому певні проблеми. У міру того, як ми рухаємося вперед, прагнення розвивати та впроваджувати інновації в цьому методі шифрування відіграватиме ключову роль у формуванні безпечного та приватного цифрового майбутнього.

Читайте також:

• Графенові мікрочипи зможуть зробити телефони швидше і легше
• Про квантові комп’ютери простими словами