Դիտել Ծածկագրում էջի վիքիկոդը

{{About|ալգորիթմների կոդավորման և ծածկագրման|ընդհանուր գաղտնագրային տեխնոլոգիայի ակնարկի համար|Գաղտնագրություն}}

[[File:Public key encryption keys.svg|alt=Text being turned into nonsense, then gets converted back to original|thumb|300x300px|[[Հանրային բանալիների գաղտնագրություն|Հանրային բանալիների գաղտնագրության]] պարզ նկարազարդումը՝ ծածկագրման ամենալայն կիրառվող ձևերից մեկը]]
[[Գաղտնագրություն|Գաղտնագրության մեջ]] '''ծածկագրում'''ը տեղեկատվության փոխակերպման (ավելի կոնկրետ՝ [[կոդ]]ավորման) գործընթացն է այնպես, որ իդեալական տարբերակում միայն լիազորված կողմերը կարող են վերծանել այն: Այս գործընթացը փոխակերպում է տեղեկատվության սկզբնական ներկայացումը, որը հայտնի է որպես պարզ [[տեքստ]], այլընտրանքային ձևի, որը հայտնի է որպես ծածկագիր: Չնայած իր նպատակին, ծածկագրումն ինքնին չի կանխում միջամտությունը, այլ մերժում է հնարավոր գաղտնալսողին հասկանալի բովանդակությունը:

Տեխնիկական պատճառներով ծածկագրման սխեման սովորաբար օգտագործում է [[ալգորիթմ]]ի կողմից ստեղծած կեղծ պատահական ծածկագրման բանալի: Առանց բանալին ունենալու հնարավոր է գաղտնազերծել հաղորդագրությունը, սակայն լավ մշակված ծածկագրման սխեմայի համար անհրաժեշտ են զգալի հաշվողական ռեսուրսներ և հմտություններ: Լիազորված ստացողը հեշտությամբ կարող է վերծանել հաղորդագրությունը սկզբնավորողի կողմից ստացողներին տրամադրված բանալիով, որը չարտոնված օգտատերերի համար չէ։

Պատմականորեն ծածկագրման տարբեր ձևեր օգտագործվել են գաղտնագրության մեջ: Վաղ գաղտնագրման տեխնիկան հաճախ օգտագործվել է ռազմական հաղորդագրություններում: Այդ ժամանակից ի վեր ի հայտ են եկել նոր տեխնիկաներ՝ սովորական ժամանակակից հաշվողական տեխնիկայի բոլոր ոլորտներում դառնալով սովորական<ref name=":1">{{Cite journal|last=Kessler|first=Gary|date=November 17, 2006|title=An Overview of Cryptography|url=https://www.garykessler.net/library/crypto.html|journal=Princeton University}}</ref>։ Ժամանակակից ծածկագրման սխեմաներում օգտագործվում են [[ Հանրային բանալիների գաղտնագրություն|հանրային բանալի]] և [[ Սիմետրիկ բանալիով ալգորիթմներ|սիմետրիկ բանալի]] հասկացությունները<ref name=":1" />։ Ծածկագրման ժամանակակից տեխնիկան ապահովում է անվտանգություն, քանի որ ժամանակակից համակարգիչներն անարդյունավետ են ծածկագրումը կոտրելու հարցում:

== Պատմություն ==
=== Հնագույն ժամանակներ ===
Ծածկագրման ամենավաղ ձևերից մեկը խորհրդանիշի փոխարինումն է, որն առաջին անգամ հայտնաբերվել է Խնումհոթեփ II-ի դամբարանում, ով ապրել է մ.թ.ա. 1900 թվականին Եգիպտոսում: Խորհրդանիշների փոխարինման կոդավորումը «ոչ ստանդարտ» է, ինչը նշանակում է, որ սիմվոլները հասկանալու համար պահանջում են ծածկագիր կամ բանալի: Նմանատիպ վաղ ծածկագրում օգտագործվել է Հին Հունաստանում և Հռոմում ռազմական նպատակներով<ref name=":4">{{Cite web|url=https://www.binance.vision/security/history-of-cryptography|title=History of Cryptography|website=Binance Academy|language=en|access-date=2020-04-02|archive-date=2020-04-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20200426075650/https://www.binance.vision/security/history-of-cryptography|url-status=dead}}</ref>։ Ռազմական գաղտնագրման ամենահայտնի զարգացումներից մեկը [[Կեսարի ալգորիթմ]]ն է, որում պարզ տեքստի տառը այբուբենի երկայնքով ֆիքսված թվով դիրքեր է տեղափոխում՝ ծածկագրված տառ ստանալու համար: Այս տեսակի ծածկագրված հաղորդագրությունը կարող է վերծանվել Կեսարի ծածկագրի վրա ֆիքսված համարով<ref>{{Cite web|url=https://www.geeksforgeeks.org/caesar-cipher-in-cryptography/|title=Caesar Cipher in Cryptography|date=2016-06-02|website=GeeksforGeeks|language=en-US|access-date=2020-04-02}}</ref>։

Մոտ 800 թվականին արաբ մաթեմատիկոս [[ Ալ-Քինդի]]ն մշակել է հաճախականության վերլուծության տեխնիկան, որը փորձ էր համակարգված կերպով կոտրել ծածկագրերը, ներառյալ [[Կեսարի ալգորիթմ]]ը<ref name=":4" />։ Այս տեխնիկան ուսումնասիրել է գաղտնագրված հաղորդագրության տառերի հաճախականությունը՝ համապատասխան տեղաշարժը որոշելու համար. օրինակ, [[անգլերեն]] տեքստում ամենատարածված տառը E-ն է և, ուստի, հավանաբար այն կներկայացվի տառով, որն առավել հաճախ հայտնվում է ծածկագրման մեջ: Այս տեխնիկան անարդյունավետ է դարձել բազմայբբենական ծածկագրով, որը նկարագրել է Ալ-Քալքաշանդին (1355–1418)<ref>{{cite book |last1=Lennon |first1=Brian |url=https://books.google.com/books?id=jbpTDwAAQBAJ&pg=PT26 |title=Passwords: Philology, Security, Authentication |date=2018 |publisher=Harvard University Press |isbn=9780674985377 |page=26}}</ref> և [[Լեոն Բատիստա Ալբերտի]]ն (1465), որոնք փոփոխում էին փոխարինող այբուբենը, քանի որ ծածկագրումը հանգեցրել էր վերլուծության շփոթեցման:

=== 19–20-րդ դարեր ===
Մոտավորապես 1790 թվականին [[Թոմաս Ջեֆերսոն]]ը ծածկագրել է հաղորդագրությունները կոդավորելու և վերծանելու տեսություն՝ ռազմական նամակագրության համար առավել անվտանգ եղանակ ապահովելու համար: Ծածկագրումը, որն այսօր հայտնի է որպես Անիվի ծածկագիր կամ Ջեֆերսոնի սկավառակ, թեև իրականում երբեք չի կիրառվել, տեսականորեն կարող էր խառնել մինչև 36 նիշ երկարությամբ անգլերեն հաղորդագրությունը: Հաղորդագրությունը կարող է վերծանվել՝ խառնված հաղորդագրությունը միացնելով նույն գաղտնագրով ստացողին՝ նույն ծածկագրով խառը հաղորդագրությունը փոխանցելով ստացողին<ref>{{Cite web|url=https://www.monticello.org/site/research-and-collections/wheel-cipher|title=Wheel Cipher|website=www.monticello.org|language=en|access-date=2020-04-02}}</ref>։

[[Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներ|ԱՄՆ]] բանակի մայոր Ջոզեֆ Մաուբորնը 1917 թվականին ստեղծել է Ջեֆերսոնի սկավառակի նման մի սարք՝ M-94-ը, որն օգտագործվել է ԱՄՆ ռազմական հաղորդակցության մեջ մինչև 1942 թվականը<ref>{{Cite web|url=https://www.cryptomuseum.com/crypto/usa/m94/index.htm|title=M-94|website=www.cryptomuseum.com|access-date=2020-04-02}}</ref>։

[[Երկրորդ համաշխարհային պատերազմ]]ում առանցքի ուժերը օգտագործեցին M-94-ի ավելի առաջադեմ տարբերակը՝ [[Էնիգմա]]ն, որը ավելի բարդ էր, քանի որ ի տարբերություն Ջեֆերսոնի անիվի և M-94-ի, ամեն օր տառերի հավաքածուն վերածվում էր բոլորովին նոր համադրության: Յուրաքանչյուր օրվա համադրությունը հայտնի էր միայն առանցքին, ուստի շատերը կարծում էին, որ կոդը կոտրելու միակ միջոցը կլինի 24 ժամվա ընթացքում ավելի քան 17000 համակցություններ փորձելը<ref>{{cite news |last1=Hern |first1=Alex |title=How did the Enigma machine work? |url=https://www.theguardian.com/technology/2014/nov/14/how-did-enigma-machine-work-imitation-game |work=The Guardian |date=14 November 2014 }}</ref>։ Դաշնակիցներն օգտագործեցին հաշվողական հզորությունը՝ մեծապես սահմանափակելու ողջամիտ համակցությունների քանակը, որոնք նրանք պետք է փորձարկեին ամեն օր, ինչը հանգեցրեց Էնիգմայի կոտրմանը:

=== 20-21-րդ դարեր ===
Այսօր ծածկագրումն օգտագործվում է համացանցով հաղորդակցության փոխանցման անվտանգության և առևտրի համար<ref name=":1" />։ Քանի որ հաշվողական հզորությունը շարունակում է աճել, համակարգչային ծածկագրումը մշտապես զարգանում է՝ կանխելու [[ Գաղտնալսում|գաղտնալսման]] հարձակումները<ref>{{cite magazine |last1=Newton |first1=Glen E. |title=The Evolution of Encryption |url=https://www.wired.com/insights/2013/05/the-evolution-of-encryption/ |magazine=Wired |others=Unisys |date=7 May 2013 }}</ref>։ Առաջին «ժամանակակից» ծածկագրման հավաքածուներից մեկը՝ [[DES]]-ը, օգտագործել է 56-բիթանոց բանալի՝ 72,057,594,037,927,936 հնարավորություններով․ այն կոտրվել է 1999 թվականին EFF DES կոտրիչի կողմից և պահանջվել է 22 ժամ 15 րոպե։ Ծածկագրման ժամանակակից ստանդարտները հաճախ օգտագործում են ավելի ուժեղ բանալիների չափեր, ինչպիսիք են AES (256-բիթ), TwoFish, ChaCha20-Poly1305, Serpent (կարգավորելի մինչև 512 բիթ): Ծածկագրման փաթեթները, որոնք օգտագործում են 128-բիթանոց կամ ավելի բարձր բանալի, ինչպիսին է AES-ը, չեն կարող «բիրտ» պարտադրվել, քանի որ ստեղների ընդհանուր քանակը կազմում է 3,4028237e+38 հնարավորություն: Բանալինների մեծ չափսերով ծածկագրերը կոտրելու ամենահավանական տարբերակն ինքնին ծածկագրում խոցելիություններ գտնելն է, ինչպիսիք են բնածին կողմնակալությունները և բեքդորները ({{lang-en|Backdoor (computing)}}) կամ ֆիզիկական կողմնակի ազդեցությունների օգտագործումը կողմնակի ալիքի հարձակումների միջոցով: Օրինակ, RC4-ը ծածկագիրը ճեղքվել է ծածկագրմանը բնորոշ կողմնակալության և խոցելիության պատճառով:

== Ծածկագրումը գաղտնագրության մեջ ==
Գաղտնագրության համատեքստում ծածկագրումը ծառայում է որպես [[տեղեկատվական անվտանգություն]] մեխանիզմ<ref name=":1"/>։Քանի որ տվյալները կարող են տեսանելի լինել ինտերնետում, զգայուն տեղեկությունները, ինչպիսիք են [[գաղտնաբառ]]երը և անձնական հաղորդակցությունը, կարող են ենթարկվել պոտենցիալ [[գաղտնալսում]]ների<ref name=":1" />։ Հաղորդագրությունների ծածկագրման և վերծանման գործընթացը ներառում է բանալիներ: Գաղտնագրության համակարգերում բանալիների երկու հիմնական տեսակներ կան՝ սիմետրիկ բանալի և հանրային բանալին (հայտնի է նաև որպես ասիմետրիկ բանալի)<ref name=":0">{{cite book |doi=10.1016/B978-0-12-802324-2.00011-7 |chapter=Security Component Fundamentals for Assessment |title=Security Controls Evaluation, Testing, and Assessment Handbook |date=2016 |last1=Johnson |first1=Leighton |pages=531–627 |isbn=978-0-12-802324-2 }}</ref><ref name=":2">{{Cite web|last=Stubbs|first=Rob|title=Classification of Cryptographic Keys|url=https://www.cryptomathic.com/news-events/blog/classification-of-cryptographic-keys-functions-and-properties|access-date=2021-02-03|website=www.cryptomathic.com|language=en-us}}</ref>։

Շատ բարդ գաղտնագրային ալգորիթմներ հաճախ օգտագործում են պարզ [[Մոդուլար հանրահաշիվ|մոդուլար թվաբանություն]]<ref>{{Cite web|title=Chapter 3. Modular Arithmetic|url=https://www.doc.ic.ac.uk/~mrh/330tutor/ch03.html|access-date=2021-08-15|website=www.doc.ic.ac.uk|archive-date=2021-10-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20211011110748/https://www.doc.ic.ac.uk/~mrh/330tutor/ch03.html|url-status=dead}}</ref>։

===Տեսակներ===
[[Սիմետրիկ բանալիով ալգորիթմներ]]ում<ref>{{Cite web|url=https://iaktueller.de/Collatz.py|title=Symmetric-key encryption software|access-date=2022-02-15|archive-date=2022-03-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20220310103427/http://iaktueller.de/Collatz.py|url-status=dead}}</ref> ծածկագրման և ապակոդավորման բանալիները նույնն են։ Անվտանգ հաղորդակցության հասնելու համար հաղորդակցվող կողմերը պետք է ունենան նույն բանալին: Գերմանական [[Էնիգմա]]ն ամեն օր օգտագործում էր նոր սիմետրիկ բանալի հաղորդագրությունների կոդավորման և վերծանման համար:

[[Հանրային բանալիների գաղտնագրություն]]ում գաղտնագրման բանալին հրապարակվում է բոլորի համար, որպեսզի օգտագործի և կոդավորի հաղորդագրությունները: Այնուամենայնիվ, միայն ստացող կողմն ունի մուտք դեպի վերծանման բանալի, որը թույլ է տալիս կարդալ հաղորդագրությունները<ref>Bellare, Mihir. "Public-Key Encryption in a Multi-user Setting: Security Proofs and Improvements." Springer Berlin Heidelberg, 2000. p. 1.</ref>։ Հանրային բանալիների կոդավորումն առաջին անգամ նկարագրվել է 1973 թվականին գաղտնի փաստաթղթում<ref>{{cite web|url=https://www.gchq.gov.uk/history/pke.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20100519084635/https://www.gchq.gov.uk/history/pke.html|title=Public-Key Encryption – how GCHQ got there first!|publisher=gchq.gov.uk|archive-date=May 19, 2010}}</ref>, նախապես բոլոր գաղտնագրման սխեմաները սիմետրիկ բանալի էին (կոչվում էր նաև մասնավոր բանալի)<ref name="Goldreich">Goldreich, Oded. Foundations of Cryptography: Volume 2, Basic Applications. Vol. 2. Cambridge university press, 2004.</ref>{{rp|478}}։ Թեև ավելի ուշ հրապարակվել է, Դիֆիի և Հելլմանի աշխատանքը տպագրվել է մեծ թվով ընթերցողներ ունեցող ամսագրում, և մեթոդաբանության արժեքը հստակորեն նկարագրվել է<ref>{{citation | first1=Whitfield | last1=Diffie | first2=Martin | last2=Hellman | title=New directions in cryptography| pages=644–654| publisher=IEEE transactions on Information Theory| volume=22 | date=1976 }}</ref>։ Մեթոդը հայտնի է դարձել որպես [[Դիֆֆի-Հելլմանի բանալու փոխանակում]]։

[[RSA]] (Rivest–Shamir–Adleman) մեկ այլ նշանավոր հանրային բանալիների կրիպտոհամակարգ է: Ստեղծվել է 1978 թվականին և մինչ օրս օգտագործվում է [[թվային ստորագրություն]]ների կիրառման համար<ref>{{Cite web |last=Kelly |first=Maria |date=December 7, 2009 |title=The RSA Algorithm: A Mathematical History of the Ubiquitous Cryptological Algorithm |url=https://www.sccs.swarthmore.edu/users/10/mkelly1/rsa.pdf |access-date=March 30, 2022 |website=Swarthmore College Computer Society |archive-date=March 31, 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220331215424/https://www.sccs.swarthmore.edu/users/10/mkelly1/rsa.pdf |url-status=dead }}</ref>։ Օգտագործելով [[թվերի տեսություն]]ը՝ RSA ալգորիթմն ընտրում է երկու [[Պարզ թիվ|պարզ թվեր]], որոնք օգնում են ստեղծել ինչպես ծածկագրման, այնպես էլ վերծանման բանալիներ<ref>{{cite journal |last1=Prasetyo |first1=Deny |last2=Widianto |first2=Eko Didik |last3=Indasari |first3=Ike Pratiwi |title=Short Message Service Encoding Using the Rivest-Shamir-Adleman Algorithm |journal=Jurnal Online Informatika |date=6 September 2019 |volume=4 |issue=1 |pages=39 |doi=10.15575/join.v4i1.264 |doi-access=free }}</ref>։

Հանրությանը հասանելի հանրային բանալիների ծածկագրման հավելվածը, որը կոչվում է Pretty Good Privacy (PGP), գրվել է 1991 թվականին Ֆիլ Ցիմերմանի կողմից և անվճար բաշխվել է աղբյուրի կոդով: 2010 թվականին այն գնել Symantec-ը է և պարբերաբար թարմացվում է<ref>{{Cite web|url=https://www.computerworld.com/article/2517739/symantec-buys-encryption-specialist-pgp-for--300m.html|title=Symantec buys encryption specialist PGP for $300M|first=Jeremy|last=Kirk|date=April 29, 2010|website=Computerworld|access-date=January 31, 2020|archive-date=January 31, 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20200131201636/https://www.computerworld.com/article/2517739/symantec-buys-encryption-specialist-pgp-for--300m.html|url-status=dead}}</ref>։

== Կիրառումներ ==
Ծածկագրումը երկար ժամանակ օգտագործվել է [[բանակ|զինվորականների]] և [[կառավարություն]]ների կողմից՝ հեշտացնելու գաղտնի հաղորդակցությունը: 2000-ական թվականներին սովորաբար օգտագործվում է բազմաթիվ տեսակի քաղաքացիական համակարգերում տեղեկատվության պաշտպանության համար: Օրինակ, [[Համակարգչային անվտանգության ինստիտուտ]]ը զեկուցել է, որ 2007 թվականին հարցված ընկերությունների 71%-ը իրենց որոշ տվյալների փոխանցման համար օգտագործել է ծածկագրում, իսկ 53%-ը ծածկագրումն օգտագործել է պահվող որոշ տվյալների համար<ref>Robert Richardson, 2008 CSI Computer Crime and Security Survey at 19.[https://i.cmpnet.com/v2.gocsi.com/pdf/CSIsurvey2008.pdf i.cmpnet.com]</ref>։ Ծածկագրումը կարող է օգտագործվել «հանգստի վիճակում» գտնվող տվյալները պաշտպանելու համար, ինչպիսիք են համակարգիչների և պահեստավորման սարքերում պահվող տեղեկատվությունը (օրինակ՝ [[USB ֆլեշ կրիչ]]ներ): Վերջին տարիներին բազմաթիվ հաղորդումներ են եղել գաղտնի տվյալների մասին, ինչպիսիք են հաճախորդների անձնական գրառումները, որոնք  բացահայտվել են նոութբուքերի կամ պահեստային կրիչների կորստի կամ գողության պատճառով։ Հանգստի վիճակում գտնվող ֆայլերի ծածկագրումը օգնում է պաշտպանել դրանք, եթե ֆիզիկական անվտանգության միջոցները ձախողվում են<ref name="KeaneWhyStolen16">{{cite web |url=https://www.pcworld.com/article/3021316/security/why-stolen-laptops-still-cause-data-breaches-and-whats-being-done-to-stop-them.html |title=Why stolen laptops still cause data breaches, and what's being done to stop them |author=Keane, J. |work=PCWorld |publisher=IDG Communications, Inc |date=13 January 2016 |access-date=8 May 2018}}</ref><ref name="CastriconeFebruary18">{{cite web |url=https://www.natlawreview.com/article/february-2-2018-health-care-group-news-35-m-ocr-settlement-five-breaches-affecting |title= Health Care Group News: $3.5 M OCR Settlement for Five Breaches Affecting Fewer Than 500 Patients Each |author=Castricone, D.M. |work=The National Law Review |publisher=National Law Forum LLC |date=2 February 2018 |access-date=8 May 2018}}</ref><ref name="BekProtect16">{{cite web |url=https://blog.westerndigital.com/protect-your-company-from-theft-self-encrypting-drives/ |title=Protect Your Company from Theft: Self Encrypting Drives |author=Bek, E. |work=Western Digital Blog |publisher=Western Digital Corporation |date=19 May 2016 |access-date=8 May 2018}}</ref>։ [[Հեղինակային իրավունքի պաշտպանության տեխնիկական միջոցներ]]ը, որոնք կանխում են հեղինակային իրավունքով պաշտպանված նյութերի չարտոնված օգտագործումը կամ վերարտադրումը և պաշտպանում են ծրագրակազմը [[հակադարձ ճարտարագիտություն]]ից (տես նաև պատճենահանման պաշտպանությունը), հանգստի վիճակում տվյալների համար ծածկագրում օգտագործելու մեկ այլ օրինակ է<ref>{{cite web|url=https://www.eff.org/issues/drm|title=DRM|work=Electronic Frontier Foundation}}</ref>։

Ծածկագրումն օգտագործվում է նաև տարանցիկ տվյալների պաշտպանության համար, օրինակ՝ [[համակարգչային ցանց]]երի միջոցով (օրինակ՝ ինտերնետ, [[էլեկտրոնային առևտուր]]), [[բջջային հեռախոս]]ներ, անլար խոսափողներ, անլար ինտերկոմ համակարգեր, [[Bluetooth]] սարքեր և [[բանկոմատ]] գանձապահ սարքերի միջոցով փոխանցվող տվյալներ։ Տարանցիկ տվյալների գաղտնալսման մասին բազմաթիվ հաղորդումներ են եղել<ref>Fiber Optic Networks Vulnerable to Attack, Information Security Magazine, November 15, 2006, Sandra Kay Miller</ref>։ Տվյալները պետք է նաև ծածկագրված լինեն, երբ դրանք փոխանցվում են ցանցերով, որպեսզի պաշտպանվեն չարտոնված օգտատերերի կողմից ցանցային տրաֆիկի [[գաղտնալսում]]ից<ref>{{Cite web|url=https://security.berkeley.edu/data-encryption-transit-guideline|title=Data Encryption in Transit Guideline |website=Berkeley Information Security Office |url-status=live |archive-url= https://web.archive.org/web/20231205085812/https://security.berkeley.edu/data-encryption-transit-guideline |archive-date= Dec 5, 2023 }}</ref>։

=== Տվյալների ջնջում===
{{հիմնական|Տվյալների ջնջում}}
Պահպանման սարքից տվյալները մշտապես ջնջելու սովորական մեթոդները ներառում են սարքի ամբողջ բովանդակության վերագրանցումը զրոներով, միավորներով կամ այլ օրինաչափություններով. մի գործընթաց, որը կարող է զգալի ժամանակ պահանջել՝ կախված պահեստավորման տարողությունից և տեսակից: Գաղտնագրումն առաջարկում է ջնջումը գրեթե ակնթարթային դարձնելու միջոց: Այս մեթոդը կոչվում է կրիպտո-շրեդինգ։ Այս մեթոդի իրականացման օրինակ կարելի է գտնել [[iOS]] սարքերում, որտեղ գաղտնագրման բանալին պահվում է հատուկ «ջնջվող պահեստում»<ref>{{Cite web|url=https://support.apple.com/guide/security/welcome/web
|title=Welcome|website=Apple Support}}</ref>։ Քանի որ բանալին պահվում է միևնույն սարքում, այս կարգավորումն ինքնուրույն չի ապահովում գաղտնիության կամ անվտանգության ամբողջական պաշտպանություն, եթե չլիազորված անձը ձեռք բերի ֆիզիկական մուտք դեպի սարք։

== Սահմանափակումներ ==
21-րդ դարում ծածկագրումն օգտագործվում է թվային տվյալները և տեղեկատվական համակարգերը պաշտպանելու համար: Քանի որ տարիների ընթացքում հաշվողական հզորությունն ավելացել է, ծածկագրման տեխնոլոգիան դարձել է ավելի առաջադեմ և անվտանգ: Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիայի այս առաջընթացը նաև բացահայտել է այսօրվա ծածկագրման մեթոդների հնարավոր սահմանափակումները:

Ծածկագրման բանալու երկարությունը ծածկագրման մեթոդի ուժի ցուցանիշն է<ref>{{cite journal |last1=Abood |first1=Omar G. |last2=Guirguis |first2=Shawkat K. |title=A Survey on Cryptography Algorithms |journal=International Journal of Scientific and Research Publications (IJSRP) |date=24 July 2018 |volume=8 |issue=7 |doi=10.29322/IJSRP.8.7.2018.p7978 }}</ref>։ Օրինակ, ծածկագրման բնօրինակ բանալին՝ DES (Տվյալների կոդավորման ստանդարտ), 56 բիթ էր, այսինքն՝ ուներ 2^56 համակցման հնարավորություն։ Այսօրվա հաշվողական հզորությամբ 56-բիթանոց բանալին այլևս ապահով չէ, քանի որ խոցելի է դաժան ուժային հարձակումներից<ref>{{Cite web |title=Encryption methods: An overview |url=https://www.ionos.com/digitalguide/server/security/encryption-methods-an-overview/ |access-date=2022-10-07 |website=IONOS Digital Guide |language=en}}</ref>։

Քվանտային հաշվարկը օգտագործում է [[քվանտային մեխանիկա]]յի հատկությունները, որպեսզի միաժամանակ մշակի մեծ քանակությամբ տվյալներ: Պարզվել է, որ քվանտային հաշվարկները հասնում են հաշվողական արագությունների հազարավոր անգամ ավելի արագ, քան այսօրվա սուպերհամակարգիչները<ref>{{Cite web|date=2020-05-01|title=Quantum computers vastly outperform supercomputers when it comes to energy efficiency|url=https://physicsworld.com/a/quantum-computers-vastly-outperform-supercomputers-when-it-comes-to-energy-efficiency/|access-date=2021-05-02|website=Physics World|language=en-GB}}</ref>։ Այս հաշվողական հզորությունը մարտահրավեր է այսօրվա գաղտնագրման տեխնոլոգիայի համար: Օրինակ, RSA գաղտնագրումն օգտագործում է շատ մեծ պարզ թվերի բազմապատկում՝ իր հանրային բանալու համար [[կիսապարզ թիվ]] ստեղծելու համար: Այս բանալին առանց անձնական բանալու վերծանելու համար անհրաժեշտ է այս կիսապարզ թվի գործոնավորումը, ինչը կարող է շատ երկար տևել ժամանակակից համակարգիչների համար: Այնուամենայնիվ, քվանտային հաշվիչը կարող է օգտագործել քվանտային ալգորիթմներ՝ այս կիսապարզ թիվը նույնքան ժամանակում գործակցելու համար, որը տևում է նորմալ համակարգիչների մոտ այն ստեղծելու համար: Սա քվանտային հաշվողական հարձակումների նկատմամբ ընթացիկ հանրային բանալիների կոդավորման միջոցով պաշտպանված բոլոր տվյալները խոցելի կդարձնի<ref>{{cite journal |last1=Sharma |first1=Moolchand |last2=Choudhary |first2=Vikas |last3=Bhatia |first3=R. S. |last4=Malik |first4=Sahil |last5=Raina |first5=Anshuman |last6=Khandelwal |first6=Harshit |title=Leveraging the power of quantum computing for breaking RSA encryption |journal=Cyber-Physical Systems |date=3 April 2021 |volume=7 |issue=2 |pages=73–92 |doi=10.1080/23335777.2020.1811384 |s2cid=225312133 }}</ref>:

Թեև քվանտային հաշվարկը կարող է ապագայում վտանգ հանդիսանալ ծածկագրման անվտանգության համար, քվանտային հաշվողականությունը, ինչպես հիմա է, դեռ շատ սահմանափակ է: Քվանտային հաշվարկը ներկայումս կոմերցիոնորեն հասանելի չէ, չի կարող կառավարել մեծ քանակությամբ կոդ և գոյություն ունի միայն որպես հաշվողական սարքեր, այլ ոչ համակարգիչներ:<ref name=":3">{{cite journal |last1=Solenov |first1=Dmitry |last2=Brieler |first2=Jay |last3=Scherrer |first3=Jeffrey F. |title=The Potential of Quantum Computing and Machine Learning to Advance Clinical Research and Change the Practice of Medicine |journal=Missouri Medicine |date=2018 |volume=115 |issue=5 |pages=463–467 |pmc=6205278 |pmid=30385997 }}</ref>։ Ավելին, քվանտային հաշվողական առաջընթացները կարող են օգտագործվել նաև ծածկագրման օգտին: [[Ազգային անվտանգության գործակալություն]]ը (NSA) ներկայումս պատրաստում է հետքվանտային ծածկագրման ստանդարտներ ապագայի համար<ref>{{Cite web|title=Post-Quantum Cybersecurity Resources|url=https://www.nsa.gov/what-we-do/cybersecurity/post-quantum-cybersecurity-resources/|access-date=2021-01-16|website=www.nsa.gov|archive-date=2021-01-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20210118015943/https://www.nsa.gov/what-we-do/cybersecurity/post-quantum-cybersecurity-resources/|url-status=dead}}</ref>։ Քվանտային ծածկագրումը խոստանում է անվտանգության այնպիսի մակարդակ, որը կկարողանա դիմակայել քվանտային հաշվարկների սպառնալիքին<ref name=":3" />։

== Հարձակումներ և հակաքայլեր ==
Ծածկագրումը կարևոր գործիք է, բայց բավարար չէ միմիայն ապահովելու զգայուն [[տեղեկատվական անվտանգություն]]ը կամ գաղտնիությունը դրա ողջ կյանքի ընթացքում: Ծածկագրման հավելվածների մեծ մասը պաշտպանում է տեղեկատվությունը միայն հանգստի կամ տարանցման ժամանակ՝ թողնելով զգայուն տվյալները հստակ տեքստում և պոտենցիալ խոցելի մշակման ընթացքում ոչ պատշաճ բացահայտման համար, օրինակ՝ ամպային ծառայության միջոցով: [[Հոմոմորֆիկ ծածկագրում]]ը և անվտանգ բազմակողմ հաշվարկը գաղտնագրված տվյալների հաշվման ստեղծվող մեթոդներ են. այս տեխնիկան ընդհանուր է և Turing ամբողջական, բայց կրում է բարձր հաշվողական և/կամ հաղորդակցման ծախսեր:

Ի պատասխան հանգստի ժամանակ տվյալների ծածկագրման՝ կիբեր հակառակորդները մշակել են նոր տեսակի հարձակումներ։ Հանգիստ վիճակում տվյալների գաղտնագրման այս վերջին սպառնալիքները ներառում են կրիպտոգրաֆիկ հարձակումներ<ref>{{cite web |others=Discussion of encryption weaknesses for petabyte scale datasets |url=https://www.ssrc.ucsc.edu/Papers/li-fast13.pdf |website=www.ssrc.ucsc.edu |title=Horus: Fine-Grained Encryption-Based Security for Large-Scale Storage |author=Yan Li |author2=Nakul Sanjay Dhotre |author3=Yasuhiro Ohara |author4=Thomas M. Kroeger |author5=Ethan L. Miller |author6=Darrell D. E. Long}}</ref>, գողացված գաղտնագրային տեքստի հարձակումներ<ref>{{Cite web |url=https://robertheaton.com/2013/07/29/padding-oracle-attack/ |title=The Padding Oracle Attack – why crypto is terrifying|website=Robert Heaton |access-date=2016-12-25}}</ref>, հարձակումներ ծածկագրման բանալիների վրա<ref>{{Cite news |url=https://arstechnica.com/security/2016/08/researchers-crack-open-unusually-advanced-malware-that-hid-for-5-years/ |title=Researchers crack open unusually advanced malware that hid for 5 years |newspaper=Ars Technica |access-date=2016-12-25}}</ref>, ինսայդերային հարձակումներ, տվյալների կոռուպցիա կամ ամբողջական հարձակումներ<ref>{{Cite news|url=https://arstechnica.com/security/2016/08/new-attack-steals-private-crypto-keys-by-corrupting-data-in-computer-memory/|title=New cloud attack takes full control of virtual machines with little effort|newspaper=Ars Technica|access-date=2016-12-25}}</ref>, տվյալների ոչնչացման հարձակումներ և [[Ransomware|դրամաշորթ]] հարձակումներ։ Տվյալների մասնատման<ref>Examples of data fragmentation technologies include Tahoe-LAFS and [https://storj.io/index.html Storj].</ref> և ակտիվ պաշտպանության<ref>{{Cite news|url=https://blog.cryptomove.com/what-does-active-defense-mean-4ecff93c4bc4|title=What does 'Active Defense' mean?|last=Burshteyn|first=Mike|date=2016-12-22|newspaper=CryptoMove|access-date=2016-12-25}}{{Dead link|date=April 2023 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> տեխնոլոգիաները փորձում են հակազդել այս հարձակումներից մի քանիսին` տարածելով, տեղափոխելով կամ փոփոխելով գաղտնագրված տեքստը, որպեսզի ավելի դժվար լինի նույնականացնել, գողանալ, կոռումպացնել կամ ոչնչացնել<ref>[https://www.cryptomove.com CryptoMove] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210206131311/https://www.cryptomove.com/ |date=2021-02-06 }} is the first technology to continuously move, mutate, and re-encrypt ciphertext as a form of data protection.</ref>։

== Բանավեճ ծածկագրման շուրջ ==
Ազգային անվտանգության և գաղտնիության իրավունքի անհրաժեշտությունը հավասարակշռելու հարցը քննարկվել է տարիներ շարունակ, քանի որ ծածկագրումը դարձել է կարևոր այսօրվա թվային հասարակությունում։ Ծածկագրման ժամանակակից բանավեճը<ref>{{Cite web |last= Catania |first= Simone |date=2022-11-02 |title=The Modern Encryption Debate: What's at Stake? |url=https://circleid.com/posts/20221102-the-modern-encryption-debate-whats-at-stake|website=CircleID |language=en}}</ref> սկսվել է մոտ 90-ականներին, երբ ԱՄՆ կառավարությունը փորձել է արգելել ծածկագրությունը, քանի որ, ըստ նրանց, դա սպառնում է ազգային անվտանգությանը։ Բանավեճը բևեռացված է երկու հակադիր տեսակետների շուրջ։ Նրանք, ովքեր ուժեղ ծածկագրումը համարում են խնդիր, որը հեշտացնում է հանցագործների համար առցանց թաքցնել իրենց անօրինական գործողությունները, և մյուսները, ովքեր պնդում են, որ ծածկագրումը ապահովում է թվային հաղորդակցությունը: Բանավեճը թեժացել է 2014 թվականին, երբ [[Էփլ|Apple-ի]] և [[Գուգլ (որոնողական համակարգ)|Google-ի]] նման խոշոր տեխնոլոգիաներն իրենց սարքերում լռելյայն սահմանել են ծածկագրումը: Սա մի շարք հակասությունների սկիզբն էր, որոնք վտանգի տակ են դնում կառավարություններին, ընկերություններին և ինտերնետ օգտագործողներին:

=== Գաղտնագրված տեքստերի ամբողջականության պաշտպանություն ===
Ծածկագրումն ինքնին կարող է պաշտպանել հաղորդագրությունների գաղտնիությունը, սակայն հաղորդագրության ամբողջականությունն ու իսկությունը պաշտպանելու համար դեռևս անհրաժեշտ են այլ տեխնիկաներ. օրինակ՝ հաղորդագրության վավերացման կոդի (MAC) կամ [[Թվային ստորագրություն|թվային ստորագրության]] ստուգում, որը սովորաբար կատարվում է [[Հեշ ֆունկցիա|հեշ ալգորիթմի]] կամ PGP ստորագրության միջոցով: Նույնականացված ծածկագրման ալգորիթմները նախատեսված են ինչպես կոդավորումը, այնպես էլ ամբողջականության պաշտպանությունը միասին ապահովելու համար: Գաղտնագրման ծրագրային ապահովման և սարքաշարի ստանդարտները լայնորեն հասանելի են, սակայն անվտանգությունն ապահովելու համար գաղտնագրման հաջող օգտագործումը կարող է դժվար խնդիր լինել: Համակարգի նախագծման կամ կատարման մեջ մեկ սխալ կարող է թույլ տալ հաջող հարձակումներ: Երբեմն հակառակորդը կարող է ստանալ չգաղտնագրված տեղեկատվություն՝ առանց ուղղակիորեն չեղարկելու ծածկագրումը: Օրինակ, տրաֆիկի վերլուծություն, TEMPEST կամ տրոյական ձի<ref>{{cite web|url=https://usa.kaspersky.com/internet-security-center/threats/trojans#.VV3oaWDTvfY|title=What is a Trojan Virus – Malware Protection – Kaspersky Lab US|date=3 October 2023 }}</ref>:

Ամբողջականության պաշտպանության մեխանիզմները, ինչպիսիք են MAC-ները և [[թվային ստորագրություն]]ները, պետք է կիրառվեն գաղտնագրման տեքստի վրա, երբ այն առաջին անգամ է ստեղծվում, սովորաբար այն նույն սարքի վրա, որն օգտագործվում է հաղորդագրությունը կազմելու համար, որպեսզի պաշտպանեն հաղորդագրությունը ծայրից ծայր ամբողջ փոխանցման ճանապարհով. հակառակ դեպքում, ցանկացած հանգույց ուղարկողի և գաղտնագրման գործակալի միջև կարող է պոտենցիալ խաթարել այն: Ստեղծման պահին ծածկագրումն ապահով է միայն այն դեպքում, եթե ծածկագրման սարքն ինքն ունի ճիշտ բանալիներ և չի կեղծվել: Եթե վերջնական կետի սարքը կարգավորվել է այնպես, որ վստահի արմատային վկայականին, որը վերահսկում է հարձակվողը, օրինակ, այնուհետև հարձակվողը կարող է և՛ ստուգել, և՛ կեղծել ծածկագրված տվյալները՝ հաղորդագրության ուղու երկայնքով ցանկացած վայրում կատարելով [[մարդը միջանկյալ օղակում կիբեռհարձակում]]: Ցանցային օպերատորների կողմից TLS-ի գաղտնալսման ընդհանուր պրակտիկան ներկայացնում է նման հարձակման վերահսկվող և ինստիտուցիոնալ կերպով թույլատրված ձև, սակայն երկրները նաև փորձել են օգտագործել նման հարձակումները որպես վերահսկողության և գրաքննության ձև<ref>{{cite news|url=https://thehackernews.com/2019/07/kazakhstan-https-security-certificate.html|title=Kazakhstan Begins Intercepting HTTPS Internet Traffic Of All Citizens Forcefully|first1=Mohit|last1=Kumar|date=July 2019|publisher=The Hacker News}}</ref>:

=== Գաղտնագրված տեքստի երկարություն և հավելում ===
{{հիմնական|Հավելում (գաղտնագրություն)}}
Նույնիսկ այն դեպքում, երբ ծածկագրումը ճիշտ է թաքցնում հաղորդագրության բովանդակությունը, և այն չի կարող կեղծվել հանգստի կամ փոխանցման ընթացքում, հաղորդագրության երկարությունը մետատվյալների ձև է, որը դեռևս կարող է հաղորդագրության վերաբերյալ զգայուն տեղեկությունների արտահոսք տալ: Օրինակ, [[HTTPS]]-ի դեմ հայտնի CRIME և BREACH հարձակումները կողմնակի ալիքի հարձակումներ էին, որոնք հիմնված էին ծածկագրված բովանդակության երկարության միջոցով տեղեկատվության արտահոսքի վրա<ref>{{cite report|url=https://tools.ietf.org/html/rfc7457|title= Summarizing Known Attacks on Transport Layer Security (TLS) and Datagram TLS (DTLS)|first1=Y.|last1=Sheffer|first2=R.|last2=Holz|first3=P.|last3=Saint-Andre|date= February 2015}}</ref>։ Տրաֆիկ վերլուծությունը տեխնիկայի լայն դաս է, որը հաճախ օգտագործում է հաղորդագրությունների երկարությունը՝ տրաֆիկի հոսքերի վերաբերյալ զգայուն տվյալներ ստանալու համար՝ մեծ թվով հաղորդագրություններից տեղեկատվություն հավաքելու միջոցով:

Հաղորդագրության օգտակար բեռը նախքան այն ծածկագրելը հավելելը կարող է օգնել մթագնել հստակ տեքստի իրական երկարությունը՝ գաղտնագրված տեքստի չափը մեծացնելու և թողունակության ավելացման գնով: Հաղորդագրությունները կարող են լրացվել պատահականորեն կամ դետերմինիստական ձևով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր փոխզիջումներ: Հաղորդագրությունների ծածկագրումը և համալրումը PURB գաղտնագրություն ձևավորելու պրակտիկա է, որը երաշխավորում է, որ ծածկագրային տեքստը չի արտահոսում մետատվյալներ իր հստակ տեքստի բովանդակության վերաբերյալ, և և արտահոսում է ասիմպտոտիկ նվազագույն<math>O(\log\log M)</math> տեղեկատվություն իր երկարության միջոցով<ref>{{cite journal|url=https://petsymposium.org/2019/files/papers/issue4/popets-2019-0056.pdf|title=Reducing Metadata Leakage from Encrypted Files and Communication with PURBs|first1=Kirill|last1=Nikitin|first2=Ludovic|last2=Barman|first3=Wouter|last3=Lueks|first4=Matthew|last4=Underwood|first5=Jean-Pierre|last5=Hubaux|first6=Bryan|last6=Ford|journal=Proceedings on Privacy Enhancing Technologies (PoPETS)|volume=2019|issue=4|pages=6–33|doi=10.2478/popets-2019-0056|year=2019|arxiv=1806.03160 |s2cid=47011059|doi-access=free}}</ref>։

== Հավելյալ գրականություն==
* {{Citation | last = Fouché Gaines | first = Helen | author-link = Helen Fouché Gaines | title = Cryptanalysis: A Study of Ciphers and Their Solution | place = New York | publisher = Dover Publications Inc | year = 1939 | isbn = 978-0486200972 | url-access = registration | url = https://archive.org/details/cryptanalysis00hele  |ref=none}}
* Kahn, David (1967), ''The Codebreakers - The Story of Secret Writing'' ({{ISBN|0-684-83130-9}})
* Preneel, Bart (2000), "Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2000", Springer Berlin Heidelberg, {{ISBN|978-3-540-67517-4}}
* Sinkov, Abraham (1966): ''Elementary Cryptanalysis: A Mathematical Approach'', Mathematical Association of America. {{ISBN|0-88385-622-0}}
* Tenzer, Theo (2021): ''SUPER SECRETO – The Third Epoch of Cryptography: Multiple, exponential, quantum-secure and above all, simple and practical Encryption for Everyone'', Norderstedt, {{isbn|978-3-755-76117-4}}.
* {{Citation | last1 =Lindell | first1 = Yehuda|last2=Katz |first2=Jonathan | title = Introduction to modern cryptography | publisher =  Hall/CRC | year = 2014 | isbn =  978-1466570269  |ref=none}}
* {{Citation | last1 = Ermoshina | first1 = Ksenia | last2= Musiani| first2= Francesca| title =  Concealing for Freedom: The Making of Encryption, Secure Messaging and Digital Liberties (Foreword by Laura DeNardis)(open access) | place = Manchester, UK | publisher = matteringpress.org | year = 2022 | isbn = 978-1-912729-22-7 | url-access = registration |url=https://www.matteringpress.org/wp-content/uploads/2022/05/Concealing-for-Freedom-ePDF.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20220602103410/https://www.matteringpress.org/wp-content/uploads/2022/05/Concealing-for-Freedom-ePDF.pdf |archive-date=2022-06-02  |ref=none}}

== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}
{{Արտաքին հղումներ}}
[[Կատեգորիա:Գաղտնագրություն]]
[[Կատեգորիա:Տվյալների պաշտպանություն]]