الدليل النهائي لمعيار التشفير المتقدم (AES)

التشفير له أثر هائل على خصوصيتك. غالبا ما يعد التشفير هو الوسيلة الأكثر فعالية لحماية بياناتك، حيث يقدم التشفير طريقة آمنة لنقل أكثر البيانات حساسية، بما في ذلك السجلات الحكومية والبيانات الصحية الخاصة.

بينما تشق خاصية الحماية طريقها ببطء إلى توقعات الجمهور العام وصولا لتقديم الاتصالات المشفرة مثل واتساب، أصبح المستخدمون الآن يطالبون بالتشفير من طرف لآخر لكل وسائل الاتصالات المقدمة تقريبا.

لذا، ما هو التشفير بالضبط ولماذا يمثل أهمية للأفراد كل يوم؟ هذا كل ما تحتاج لمعرفته عن التشفير ولماذا يجب أن يكون مهما لك.

التشفير – ترميز البيانات الخاصة

غالبا ما يكون لديك بيانات حساسة مثل المعلومات المالية على هاتفك أو جهاز الكمبيوتر أو الجهاز اللوحي أو أي جهاز آخر. بدون تشفير، يمكن الوصول لأي من تلك البيانات الخاصة أو اعتراضها من خلال جهات خارجية أو عناصر سيئة.

عند تشفير البيانات، يتم إعادة تنظيمها بشكل أساسي إلى محتوى غير قابل للقراءة، يعرف بالنص المشفر. للوصول للمعلومات، يجب أن يمتلك الطرف المقصود مفتاح تشفير، يمكنه من فك تشفير الرسالة وإعادتها لصيغتها غير المشفرة.

حاليا، أعلى مستويات التشفير المتاحة هي 256-بت و 128-بت. وببساطة، تشير البت إلى حجم مفتاح التشفير، الذي يعمل ككلمة مرور. كلما كان المفتاح أكبر، كلما كان من الأصعب خرقه. ولتوضيح الأمور، يتم استخدام تشفير 128-بت في البنوك والاستخدامات الحربية وهو أقوى من تشفير 40-بت بمليار مرة.

اثنين من أشكال التشفير: متماثل وغير متماثل

يقدم كل من تشفير المفتاح المتماثل وتشفير المفتاح غير المتماثل حماية للبيانات المنقولة. ولكن، لا يحتاج التشفير غير المتماثل إلى توزيع مفتاحك الخاص، ليضيف طبقة إضافية من الحماية، بينما قد تكون الخوارزميات المتماثلة أسرع حيث أنها لا تحتاج على قدرات حاسوبية كبيرة.

• تشفير المفتاح المتماثل
  تشفير المفتاح المتماثل، يعرف كذلك بالمفتاح السري، يستخدم نفس المفتاح لتشفير وفك تشفير المعلومات. يتم مشاركة هذا المفتاح السري بين المرسل والمستقبل فقط. ولكن، إذا تمكن طرف خارجي من الوصول لهذا المفتاح، يصبح التشفير موضع تهديد ولن تصبح معلوماتك آمنة.
• تشفير المفتاح غير المتماثل
  يعرف كذلك بخوارزميات المفتاح غير المتماثل، هذا النوع من التشفير يستخدم مفاتيح مختلفة لتشفير وفك تشفير البيانات. باستخدام كلا من المفتاح الخاص (لا يعرفه إلا المالك) والمفتاح العام (يعرفه الآخرون على نفس الشبكة)، المعلومات التي يتم تشفيرها بالمفتاح العام لا يمكن فك تشفيرها إلا من خلال المفتاح الخاص المكافئ.

معيار التشفير المتقدم –AES

يعرف أصلا بـ “ريجنديل”، يشير AES إلى معيار التشفير المتقدم (Advanced Encryption Standard). وهي أحد أكثر الوسائل الشائعة لتشفير البيانات الهامة، تستخدم بواسطة المنظمات من أبل إلى مايكروسوفت إلى وكالة الأمن القومي.

خصائص حماية AES

يعد AES  خوارزمية معيار تشفير متقدم مميز بفضل المزايا التالية:

• الحماية: خوارزميات AES تمتلك القدرة على مقاومة الهجمات بشكل أفضل من وسائل التشفير الأخرى.

• التكلفة: يستهدف إصدارهبموجبقاعدةعالميةوغيرحصريةوخاليةمنحقوقالملكية، لتكون خوارزمية AES فعالة على أساس حاسوبي وأساس الذاكرة.

• التنفيذ: تتميز خوارزمية AES بالمرونة وهي مناسبة تماما عند تنفيذها في الأجهزة والبرامج، فضلا عن بساطة التنفيذ.

خوارزمية التشفير الطرفي

تعمل طريقة التشفير تلك على تخزين المعلومات باستخدام خوارزمية تشفير طرفية. تعمل على إدخال نص عادي وخروج نص مشفر، يقاس بالبت. على سبيل المثال، عند استخدام AES 128-بت، يكون هناك 128 بت من النص المشفر تنتج كل 128 بت من النص العادي.

بشكل عام، هناك ثلاث شفرات طرفية لمعيار التشفير المتقدم وهي AES-128، AES-192و AES-256. كل شفرة لمعيار التشفير المتقدم تقوم بتشفير وفك تشفير البيانات بمجموعات 128 بت باستخدام مفاتيح التشفير 128، 192 و 256-بت، حيث تكون 256-بت أكثر أمانا. لمفاتيح 128-بت، يكون هناك 10 دورات من عملية التشفير، و12 دورة لمفاتيح 192-بت و14 دورة لمفاتيح 256-بت. خوارزمية AES متماثلة، مما يعني استخدام نفس المفتاح لعملية التشفير وفك التشفير، لذا فإن المرسل والمستلم يعلمان أنهما يستخدمان نفس المفتاح.

معيار التشفير المتقدم (AES) مقابل معيار تشفير البيانات (DES): عصر جديد للتشفير

يعد معيار تشفير البيانات (DES) هو السابق على معيار التشفير المتقدم (AES). في بدايات السبعينات، طورت IBM معيار تشفير البيانات الأصلي، والذي تم إرساله للمكتب الوطني للمعايير وتم استخدامه بواسطة وكالة الامن القومي. وفي النهاية، أصبح معيار تشفير البيانات هو خوارزمية الحماية القياسية المستخدمة بواسطة حكومة الولايات المتحدة لمدة 20 عام حتى اجتمعت  distributed.net مع مؤسسة الجبهة الالكترونية وتمكنوا من اختراق معيار تشفير البيانات علانية في أقل من 24 ساعة.

بدأ تطوير معيار التشفير المتقدم (AES) في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا عندما أصبح واضحا أن هناك حاجة لبديل لمعيار تشفير البيانات بعدما أصبح عرضة للهجمات الغاشمة. تم تصميم هذه الخوارزمية الجديدة لتكون سهلة التنفيذ في الأجهزة والبرامج والبيئات المحظورة. ليصبح معيار التشفير المتقدم غير سري وقادر على حماية المعلومات الحكومية الحساسة من أساليب الهجمات المختلفة. ويعد معيار التشفير المتقدم أسرع ستة مرات على الأقل من معيار تشفير البيانات.

مقارنة معيار تشفير البيانات بمعيار التشفير المتقدم

الاستخدامات الشائعة لمعيار التشفير المتقدم

أولا، يقدم معيار التشفير المتقدم لأي استخدام تجاري أو غير تجاري أو للمؤسسات الخاصة أو العامة أو الأفراد مجانا. وفيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لخوارزمية معيار التشفير المتقدم:

الشبكات الافتراضية الخاصة

عادة ما تستخدم الشبكات الافتراضية الخاصة  (VPNs)  معيار التشفير المتقدم (AES). تعدالشبكة الافتراضية الخاصة أداة تتيح لك حماية اتصال شبكتك من خلال إرسال عنوان IP لخادم آمن يدار بواسطة مقدم الخدمة في مكان آخر من العالم. تصبح الشبكات الافتراضية الخاصة ذات فائدة كبيرة عندما تتصل بشبكة مفتوحة، غير آمنة مثل شبكات المقاهي والمتاجر.

أدوات الأرشفة والضغط

أي ملف يتم ضغطه لتقليص حجمه والحد من تأثيره على القرص الصلب يعتمد بشكل كبير على برنامج يتضمن تشفير AES. وهي الملفات التي يمكن تنزيلها من الانترنت مثل WinZip، 7 Zip  و RAR.

تشفير الأقراص/الأقسام

إذا كنت على علم بأمور التشفير وتعمل على التأكد من حماية بياناتك الشخصية، فإن برنامج تشفير الأقراص/الأقسام التي تستخدمها تتكامل مع خوارزمية معيار التشفير المتقدم. برامج مثل BitLocker، FileVault وCipherShed كلها تعمل بمعيار تشفير متقدم للحفاظ على خصوصية معلوماتك.

استخدامات أخرى

• أدوات كلمات المرور: تشتهر أدوات كلمات المرور الرئيسية باستخدام تشفير AES 256-بت لحماية بيانات المستخدم.
• ألعاب الفيديو: مطورو الألعاب مثل Rockstar الذي صمموا ألعاب جراند ثيفتأوتو يستخدمون تشفير AES لمنع المخترقين من انتهاك خوادمهم للعب المتعدد.
• تطبيقات المراسلة: يشتهر تطبيق واتساب بتشفير الرسائل المرسلة من خلال التطبيق باستخدام معيار التشفير المتقدم.

الخلاصة

مع التقدم التقني المستمر، يتزايد انتشار الهجمات الالكترونية باستمرار. وحاليا، لا توجد طريقة معروفة لاختراق تشفير AES، مما يجعله قوة دافعة قوية في مجال الحماية وأساسي لحماية معلوماتك والحد من مخاطر أي هجمات. يتكامل تشفير AES بالفعل مع العديد من أنظمة البرامج والأجهزة، وإذا تم الاعتماد عليه بشكل كامل، فإن قدراته تبدو بلا حدود.