Kryptografie a šifrování

Kryptografie a šifrování

Úvod

V digitálním světě, kde je ochrana dat a soukromí stále důležitější, hraje kryptografie klíčovou
roli. Kryptografie je věda o zabezpečení komunikace a dat pomocí šifrovacích technik, které
zajišťují, že informace jsou čitelné pouze pro zamýšlené příjemce. Tento článek se zaměří na
základní principy kryptografie, rozdíly mezi symetrickým a asymetrickým šifrováním a
praktické využití šifrování v každodenním životě.

Základní principy kryptografie

Kryptografie je disciplína, která kombinuje matematiku, informatiku a teoretické vědy k
ochraně informací. Hlavním cílem kryptografie je zajistit důvěrnost, integritu a autentizaci
dat.

1. Důvěrnost (Confidentiality): Zajišťuje, že informace jsou přístupné pouze těm, kteří
   mají oprávnění je vidět. To se dosahuje pomocí šifrování, které převádí čitelný text na
   nečitelný formát.
2. Integrita (Integrity): Zaručuje, že data nebyla během přenosu nebo uložení změněna.
   To se často ověřuje pomocí hashovacích funkcí, které vytvářejí jedinečný otisk dat.
3. Autentizace (Authentication): Ověřuje identitu odesílatele nebo příjemce informací,
   čímž zabraňuje podvržení identity.
   Kryptografie využívá různé algoritmy a klíče k šifrování a dešifrování informací. Klíč je tajná
   informace, která určuje, jak budou data šifrována a dešifrována.

Symetrické vs. asymetrické šifrování

Kryptografie se dělí na dvě hlavní kategorie: symetrické a asymetrické šifrování. Každá z
těchto metod má své výhody a nevýhody a je vhodná pro různé situace.

Symetrické šifrování

Symetrické šifrování používá jeden klíč pro šifrování i dešifrování dat. Tento klíč musí být
sdílen mezi odesílatelem a příjemcem před zahájením komunikace.
Příklady symetrických algoritmů:

• AES (Advanced Encryption Standard): Jeden z nejpoužívanějších a nejbezpečnějších
  symetrických algoritmů.
• DES (Data Encryption Standard): Starší algoritmus, dnes považovaný za méně
  bezpečný.
  Výhody:
• Rychlost: Symetrické algoritmy jsou obvykle rychlejší než asymetrické.
• Efektivita: V yžadují méně výpočetního výkonu.
  Nevýhody:
• Distribuce klíčů: Bezpečné sdílení klíče mezi stranami může být obtížné.
• Správa klíčů: S rostoucím počtem uživatelů je správa klíčů složitější.

Asymetrické šifrování

Asymetrické šifrování, známé také jako veřejný klíčový kryptosystém, používá dvojici klíčů:
veřejný a soukromý klíč. V eřejný klíč je sdílen s ostatními, zatímco soukromý klíč zůstává
tajný.
Příklady asymetrických algoritmů:

• RSA (Rivest–Shamir–Adleman): Jeden z nejrozšířenějších asymetrických algoritmů.
• ECC (Elliptic Curve Cryptography): Nabízí vysokou úroveň bezpečnosti s menšími
  klíči.
  Výhody:
• Bezpečná distribuce klíčů: V eřejný klíč může být volně sdílen bez rizika kompromitace
  soukromého klíče.
• Podpora digitálních podpisů: Umožňuje ověřování identity odesílatele.
  Nevýhody:
• Rychlost: Asymetrické algoritmy jsou pomalejší než symetrické.
• Složitost: Implementace je komplexnější.

Praktické použití šifrování v každodenním životě

Šifrování je všudypřítomné v moderním životě a chrání naše data na mnoha úrovních. Zde
jsou některé z běžných způsobů, jak se šifrování využívá:

1. E-mailová komunikace:

• PGP (Pretty Good Privacy): Používá asymetrické šifrování k zabezpečení e-mailů.
• S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions): Další standard pro
  šifrování e-mailů a digitální podpisy.

2. Online bankovnictví a nákupy:

• HTTPS: Protokol, který využívá SSL/TLS šifrování k zabezpečení přenosu dat mezi
  prohlížečem a serverem.
• SSL/TLS certifikáty: Digitální certifikáty, které ověřují identitu webových stránek a
  šifrují komunikaci.

3. Zabezpečení mobilních zařízení:

• Šifrování disku: Operační systémy jako Android a iOS automaticky šifrují data na
  zařízeních, což chrání informace v případě ztráty nebo krádeže.
• VPN (Virtual Private Network): Šifruje veškerý internetový provoz na mobilním
  zařízení, což zajišťuje bezpečné připojení na veřejných Wi-Fi sítích.

4. Cloudové služby:

• Šifrování uložených dat: Služby jako Google Drive, Dropbox nebo iCloud šifrují data
  před jejich uložením na serverech.
• End-to-end šifrování: Některé cloudové služby poskytují šifrování, které zaručuje, že
  pouze uživatelé mají přístup k dešifrovacím klíčům.

5. Komunikace přes instant messaging:

• Signal, WhatsApp: Tyto aplikace používají end-to-end šifrování, aby zajistily, že
  pouze odesílatel a příjemce mohou číst zprávy.

6. Digitální podpisy:

• Elektronické dokumenty: Šifrování a digitální podpisy umožňují ověřit autenticitu a
  integritu dokumentů, což je důležité například při podpisu smluv online.