Kryptografie a šifrování

Kryptografie (z řeckého kryptos – skrytý a graphein – psát) je věda o metodách utajování obsahu zpráv a zajištění jejich integrity. V moderním IT je kryptografie základním pilířem informační bezpečnosti, který umožňuje bezpečné bankovnictví, e-commerce a soukromou komunikaci.

Moderní kryptografie neřeší pouze utajení, ale zaměřuje se na čtyři klíčové aspekty:

• Důvěrnost (Confidentiality): Zprávu si může přečíst pouze oprávněný příjemce.
• Integrita (Integrity): Záruka, že zpráva nebyla během přenosu změněna.
• Autentizace (Authentication): Ověření identity odesílatele.
• Nezpochybnitelnost (Non-repudiation): Odesílatel nemůže popřít, že zprávu odeslal (digitální podpis).

U symetrické kryptografie používá odesílatel i příjemce stejný tajný klíč pro šifrování i dešifrování.

• Výhody: Velmi vysoká rychlost výpočtu, nízká náročnost na hardware.
• Nevýhody: Problém s bezpečným doručením klíče mezi stranami.
• Hlavní algoritmy:
  • AES (Advanced Encryption Standard): Celosvětový standard, prakticky neprolomitelný při délce klíče 256 bitů.
  • ChaCha20: Moderní a velmi rychlá šifra, populární v mobilních zařízeních.

Asymetrická kryptografie využívá dvojici klíčů: veřejný klíč (pro šifrování) a soukromý klíč (pro dešifrování). Soukromý klíč nesmí nikdy opustit zařízení majitele.

• Princip: Co je zašifrováno veřejným klíčem, lze rozšifrovat pouze příslušným soukromým klíčem.
• Využití: Výměna klíčů, digitální podpisy, SSL/TLS certifikáty pro HTTPS.
• Hlavní algoritmy:
  • RSA: Založeno na obtížnosti rozkladu velkých čísel na prvočísla.
  • ECC (Elliptic Curve Cryptography): Modernější přístup, nabízí stejnou bezpečnost jako RSA při mnohem kratších klíčích.

Hašování není šifrování (je to jednosměrný proces). Vytváří z libovolně velkých dat fixně dlouhý „otisk“ (hash). Pokud se v datech změní jediný bit, hash bude úplně jiný.

• Použití: Ukládání hesel (neukládá se heslo, ale jeho hash), kontrola integrity souborů.
• Standardy: SHA-256 (používaný i v Bitcoinu), SHA-3, Argon2 (pro hesla).

S rozvojem kvantových počítačů hrozí, že algoritmy jako RSA nebo ECC budou prolomeny v reálném čase.

• Kvantová odolnost: Vývoj nových algoritmů (např. založených na mřížkách), které odolají útokům kvantových počítačů.
• End-to-End Encryption (E2EE): Šifrování, kde klíče drží pouze koncoví uživatelé, nikoliv poskytovatel služby (např. Signal, WhatsApp).

Související články:

• Síťová bezpečnost a Firewally
• Správa hesel a MFA
• Fyzikální limity a kvantové výpočty

Tagy: security cryptography encryption aes rsa hashing data_protection