Kryptografie
Kryptografie neboli kryptologie je obor zabývající se skrýváním informací. Někdy se jí říká šifrování, ale to není úplně správný název. Je to věda, která se snaží udržet informace v tajnosti a bezpečí. Moderní kryptografie je směsicí matematiky, informatiky a elektrotechniky. Kryptografie se používá v bankomatových (bankovních) kartách, počítačových heslech a při nakupování na internetu.
Když je zpráva odesílána pomocí kryptografie, je před odesláním změněna (nebo zašifrována). Metoda změny textu se nazývá "kód" nebo přesněji "šifra". Změněný text se nazývá "šifra". Změna ztěžuje přečtení zprávy. Někdo, kdo ji chce přečíst, ji musí změnit zpět (nebo dešifrovat). Jak jej změnit zpět, je tajné. Tajný způsob změny by měl znát jak ten, kdo zprávu odesílá, tak ten, kdo ji dostává, ale ostatní lidé by ho neměli znát. Zkoumání šifrového textu za účelem odhalení tajemství se nazývá "kryptoanalýza" nebo "luštění" či někdy "lámání kódu".
Různé typy kryptografie mohou být jednodušší nebo obtížnější a mohou lépe nebo hůře skrýt tajnou zprávu. Šifry používají "klíč", což je tajemství, které skrývá tajné zprávy. Kryptografická metoda nemusí být tajná. Různí lidé mohou používat stejnou metodu, ale různé klíče, takže si navzájem nemohou přečíst své zprávy. Protože Caesarova šifra má jen tolik klíčů, kolik je písmen v abecedě, lze ji snadno prolomit vyzkoušením všech klíčů. Šifry, které umožňují použití miliard klíčů, se luští složitějšími metodami.
Od dob Caesara bylo vytvořeno mnoho vylepšených šifer. Některé zahrnovaly důmyslnou matematiku, aby odolaly chytré kryptoanalýze. V průběhu 20. století se základním nástrojem kryptografie staly počítače.
Šifrovací kolo z počátku 20. století
Symetrické
V algoritmu se symetrickým klíčem sdílí klíč odesílatel i příjemce. Odesílatel používá klíč ke skrytí zprávy. Příjemce pak použije stejný klíč opačným způsobem k odhalení zprávy. Po staletí byla většina kryptografie symetrická. Široce používanou je Advanced Encryption Standard. Ten však nelze zaměňovat se symetrií.
Asymetrické
Asymetrickou kryptografii je obtížnější používat. Každý, kdo chce používat asymetrickou kryptografii, používá tajné číslo ("soukromý klíč"), které není sdíleno, a jiné číslo ("veřejný klíč"), které může sdělit všem. Pokud chce někdo jiný poslat této osobě zprávu, použije ke skrytí zprávy číslo, které mu bylo sděleno. Nyní zprávu nemůže odhalit ani odesílatel, ale příjemce ji může snadno odhalit pomocí svého tajného nebo "soukromého klíče". Tímto způsobem nemusí tajný klíč znát nikdo jiný.
Asymetrická kryptografie je obecně časově náročnější a vyžaduje větší výkon počítače, proto se většinou nepoužívá. Místo toho se často používá pro počítačové podpisy, kdy počítač musí vědět, že nějaká data (například soubor nebo webová stránka) byla odeslána od určitého odesílatele. Například společnosti vyrábějící počítačový software, které vydávají aktualizace svého softwaru, mohou tyto aktualizace podepisovat, aby prokázaly, že aktualizace byla provedena jimi, a hackeři tak nemohli vytvořit vlastní aktualizace, které by způsobily škodu. Webové stránky, které používají protokol HTTPS, používají k vytvoření certifikátů populární algoritmus RSA, který prokazuje, že jsou vlastníkem webové stránky a že je bezpečná. Počítače mohou také používat asymetrické šifry, aby si navzájem poskytly klíče pro symetrické šifry.
Počítače
Počítače umí rychle počítat. Dokážou velmi silně šifrovat a většina kryptografie 21. století je využívá. Příkladem jsou počítačové algoritmy jako RSA, AES a mnoho dalších. Použití takovýchto dobrých algoritmů může velmi ztížit čtení odesílaných informací.
Lidé
Protože lidé jsou pomalejší než počítače, lze pravděpodobně prolomit jakoukoli jimi používanou kryptografii, pokud je znám dostatečný počet tajných způsobů její změny.
Jednoduché formy kryptografie, které mohou lidé provádět bez strojů, jsou Caesarovy šifry a transpoziční šifry, ale mnoho dalších druhů se používalo ještě před zavedením počítačů.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to kryptografie?
Odpověď: Kryptografie neboli kryptologie je praxe a studium skrývání informací. Zahrnuje kombinaci matematiky, informatiky a elektrotechniky s cílem udržet informace v tajnosti a bezpečí.
Otázka: Jak se kryptografie používá?
Odpověď: Kryptografie se používá v bankomatových (bankovních) kartách, počítačových heslech a při nakupování na internetu. Když je zpráva odesílána pomocí kryptografie, je před odesláním změněna (nebo zašifrována).
Otázka: Co obnáší změna textu pomocí kryptografie?
Odpověď: Změna textu pomocí kryptografie zahrnuje použití "kódu" nebo "šifry". Změněný text se nazývá "šifrový text". Tím se zpráva stává obtížně čitelnou, takže ji někdo musí změnit zpět (nebo dešifrovat).
Otázka: Jak se říká studiu šifrového textu, abyste odhalili tajemství?
Odpověď: Studování šifrového textu za účelem odhalení tajemství se nazývá "kryptoanalýza" nebo "luštění" nebo někdy "lámání kódu".
Otázka: Jaký typ klíče šifry používají?
Odpověď: Šifry používají "klíč", což je tajemství, které skrývá tajné zprávy.
Otázka: Kolik klíčů má Caesarova šifra?
Odpověď: Caesarova šifra má jen tolik klíčů, kolik je písmen v abecedě, takže ji lze snadno prolomit vyzkoušením všech možných klíčů.
Otázka: Jak se ve 20. století zapojily do kryptografie počítače?
Odpověď: Během 20. století se počítače staly důležitým nástrojem kryptografie, protože umožnily složitější metody luštění šifer, které umožňují použití miliard klíčů.
