Шифрование > Типы шифрования
Типы шифрования: подробный разбор
Одни и те же данные могут быть защищены одновременно несколькими типами шифрования, каждый из которых отвечает на свой вопрос:
- Кто владеет ключами?
- Какой алгоритм шифрует данные?
- На каком уровне защищены данные?
Понимание этой разницы поможет вам делать более осознанный выбор в отношении того, как передаются ваши данные, где они хранятся и каким службам вы доверяете их обработку.
Как связаны типы шифрования
Типы шифрования отвечают на разные вопросы. Некоторые описывают, кто может получить доступ к вашим данным (модель защиты). Другие описывают математический принцип работы (алгоритм). В одном зашифрованном подключении обычно используется сразу несколько типов.
Модель защиты
Сквозное шифрование, шифрование с нулевым доступом, полнодисковое шифрование
Структура ключей
Симметричное и асимметричное шифрование
Стандарт шифрования
AES, ChaCha20, RSA, ECC, гомоморфные алгоритмы, DES, постквантовые алгоритмы
Модель прозрачности
Шифрование с открытым исходным кодом
Например, в сообщениях Proton Mail используется сквозное шифрование (модель защиты), реализованное с помощью алгоритма AES (симметричный алгоритм) для содержимого сообщений, и криптографии на эллиптических кривых (асимметричный алгоритм) для обмена ключами — и все это в коде с открытым исходным кодом, прошедшем независимый аудит.
Симметричное и асимметричное шифрование
Эти два подхода описывают фундаментальный принцип работы ключей шифрования. В большинстве современных систем шифрования используются оба метода: асимметричное шифрование — для безопасного обмена ключами, а симметричное — для шифрования самих данных.
Симметричное шифрование
При симметричном шифровании для шифрования и расшифрования данных используется один и тот же ключ. Этот метод работает быстро и эффективно, что делает его идеальным для обработки больших объемов информации. Однако безопасная передача этого ключа между сторонами может быть сложной задачей и несет в себе потенциальные риски для безопасности.
Асимметричное шифрование
Асимметричное шифрование основано на использовании двух ключей: открытого ключа для шифрования данных и закрытого ключа для их расшифрования. Поскольку закрытый ключ остается конфиденциальным и никогда не передается третьим лицам, этот метод обеспечивает более надежную защиту каналов связи. Обратной стороной является то, что этот метод работает медленнее и требует больше вычислительных ресурсов по сравнению с симметричным шифрованием.
Сквозное шифрование
Сквозное шифрование (E2EE) гарантирует, что данные зашифровываются на устройстве отправителя и расшифровываются только на устройстве получателя. Никто из посредников не может прочитать эти данные, даже поставщик услуг.
При стандартном шифровании (которое используется в большинстве почтовых и облачных служб) ваши данные шифруются при передаче, но расшифровываются на серверах провайдера перед повторным шифрованием для хранения. Ключи хранятся у провайдера, а значит, он может получить доступ к вашим данным. Это также относится к любому злоумышленнику, который взломает системы провайдера.
E2EE исключает такую возможность. У провайдера никогда нет ключей дешифрования, поэтому ему нечего передавать властям, а взлом его серверов или официальные запросы не приведут к раскрытию данных. Это самая надежная модель защиты, доступная для коммуникаций и общих данных.
Шифрование с нулевым доступом
Шифрование с нулевым доступом означает, что поставщик услуг ни при каких обстоятельствах не может получить доступ к вашим данным, даже когда они хранятся на его серверах. Это стандарт, который применяется к неактивным данным.
Сквозное шифрование защищает данные при передаче, пока они перемещаются от отправителя к получателю. Шифрование с нулевым доступом распространяет эту защиту на хранение данных. Даже те данные, которыми вы ни с кем не делитесь (черновик письма, заметка, сохраненный файл), зашифрованы ключом, который есть только у вас.
Нулевой доступ важнее всего в тех случаях, когда вы в течение длительного времени храните данные у провайдера, например архивы писем, файлы в облаке или события календаря. Без этого утечка данных у провайдера, запрос правительства или недобросовестный сотрудник могут раскрыть всё, что вы сохранили.
Шифрование всего диска
Полнодисковое шифрование физически зашифровывает все данные, хранящиеся на устройстве, включая операционную систему, приложения и файлы, поэтому без ввода правильных учетных данных прочитать их невозможно. Если устройство будет потеряно, украдено или изъято, его содержимое останется недоступным без прохождения аутентификации.
Это стандартный уровень защиты для ноутбуков, смартфонов и внешних накопителей. Большинство современных операционных систем включают его по умолчанию: FileVault на macOS, BitLocker на Windows, а также встроенное шифрование на iOS и Android.
Шифрование с открытым исходным кодом
Шифрование с открытым исходным кодом означает, что код, реализующий шифрование, общедоступен для анализа, аудита и проверки всеми желающими. Именно так формируется доверие к технологиям шифрования в глобальном масштабе.
Сервис может утверждать, что использует надежное шифрование, но без открытого исходного кода у вас не будет возможности проверить правдивость этого заявления, корректность реализации или отсутствие бэкдоров.
Код с открытым исходным кодом проверяется исследователями безопасности, учеными и другими разработчиками со всего мира, что значительно повышает вероятность обнаружения и устранения уязвимостей. От столь пристального внимания со стороны мирового сообщества безопасности выигрывают абсолютно все.
Какие существуют алгоритмы шифрования?
Алгоритмы шифрования — это математические методы, которые преобразуют читаемые данные в нечитаемый шифротекст. Они определяют, как именно работает шифрование изнутри.
AES (Advanced Encryption Standard)
Самый широко используемый в мире алгоритм симметричного шифрования, которому доверяют правительства, банки и организации, специализирующиеся на безопасности.
Узнайте, как работает AES, что означают размеры ключей и почему AES-256 считается абсолютно надежным.
ChaCha20
Современный потоковый шифр, разработанный для быстрой работы на мобильных устройствах и гаджетах с низким энергопотреблением — специализированного оборудования не требуется.
Узнайте, почему ChaCha20 конкурирует с AES и почему браузеры и VPN-сервисы все чаще отдают ему предпочтение.
RSA (Rivest–Shamir–Adleman)
Один из первых практически применимых алгоритмов асимметричного шифрования, широко используемый для обмена ключами и цифровых подписей в электронной почте, протоколе HTTPS и защищенных каналах связи.
Безопасность RSA основана на сложности разложения на множители больших простых чисел. Однако по мере роста производительности компьютеров требования к длине ключей также возросли, из-за чего RSA стал работать медленнее, чем его современные альтернативы, такие как ECC.
ECC (криптография на эллиптических кривых)
ECC обеспечивает такой же уровень безопасности, как и RSA, при гораздо меньшем размере ключей, что значительно ускоряет шифрование и дешифрование, экономя вычислительную мощность, память и заряд батареи.
Она быстро стала стандартом для современных приложений и электронной почты с шифрованием. Узнайте, почему эллиптические кривые вытесняют RSA и как Proton Mail стал одним из первых провайдеров зашифрованной почты, внедривших поддержку этой технологии.
Гомоморфное шифрование
Форма шифрования, которая позволяет выполнять вычисления непосредственно над зашифрованными данными без предварительной их расшифровки. Результат расшифровки совпадает с результатом аналогичной операции над исходными данными.
Это позволяет обрабатывать конфиденциальные данные в небезопасных средах, например на облачных серверах, не раскрывая их в читаемом виде. Гомоморфное шифрование требует больших вычислительных ресурсов и в основном используется в научных исследованиях или в качестве экспериментальных решений.
DES (Data Encryption Standard)
Алгоритм, который определил развитие современного симметричного шифрования, пока исследователи не взломали его. 56-битный ключ оказался слишком коротким для возросших вычислительных мощностей компьютеров, и в 2005 году стандарт DES был официально выведен из эксплуатации. Его недостатки напрямую повлияли на разработку преемников, в том числе алгоритма AES.
Постквантовая криптография
Постквантовая криптография — это новое поколение алгоритмов, разработанных для защиты от атак со стороны квантовых компьютеров, то есть систем, способных взломать криптографию с открытым ключом, которая сегодня защищает большую часть интернета.
Она решает как будущие проблемы, так и текущую угрозу: злоумышленники уже сейчас собирают зашифрованные данные в расчете на появление квантовых компьютеров, способных их расшифровать.
Как Proton использует различные типы шифрования
Все приложения Proton имеют открытый исходный код и защищают ваши данные с помощью различных режимов шифрования:
Наше почтовое приложение использует сквозное шифрование для электронных писем, отправленных одним пользователем Proton Mail другому.
Шифрование E2EE может быть включено для электронных писем из Proton Mail, адресованных не пользователям, с помощью функции защиты электронных писем паролем.
Все сообщения в Proton Mail хранятся с шифрованием нулевого доступа.
Proton Calendar использует стандарт OpenPGP и ECC для защиты ваших событий и контактов с помощью сквозного шифрования, в том числе при планировании встреч.
Когда вы приглашаете кого-то на событие или когда кто-то записывается к вам на встречу, их информация шифруется, чтобы никто не мог их идентифицировать.
С Proton VPN весь интернет-трафик шифруется с помощью ChaCha20 или AES-256 — двух безопасных алгоритмов.
Кроме того, Proton VPN использует только шифры и протоколы, поддерживающие совершенную прямую секретность. Даже если будущие сеансы VPN будут скомпрометированы, ваши прошлые сеансы останутся в безопасности.
Благодаря нашему шифрованию E2EE, использующему стандарт OpenPGP и ECC, никто другой не может получить доступ к вашим файлам в Proton Drive без разрешения.
Это также распространяется на обмен файлами, поэтому вы можете легко делиться своими фотографиями, папками и другими материалами в Proton Drive, сохраняя конфиденциальность и спокойствие.
Все ваши имена пользователей и пароли зашифрованы с помощью E2EE в нашем безопасном менеджере паролей.
Благодаря 256-битному шифрованию AES-GCM все сохранённые элементы находятся в хранилищах, зашифрованных случайно сгенерированными 32-байтовыми ключами, которые невозможно подобрать, что обеспечивает безопасность всех ваших учётных данных.
Proton Meet использует всегда включенное сквозное шифрование для защиты ваших звонков, гарантируя, что только участники могут получить доступ к аудио, видео, чату и демонстрации экрана.
С использованием протокола Messaging Layer Security (MLS) все данные зашифровываются на вашем устройстве перед отправкой, а ключи шифрования обновляются по мере того, как участники присоединяются или покидают звонок, обеспечивая прямую секретность и надежную защиту для групповых звонков.
Возьмите свои данные под контроль
Proton был создан для защиты ваших данных с самого начала. Благодаря надежному шифрованию, приложениям с открытым исходным кодом и независимым аудитам ваша информация остается исключительно вашей.
