Salaus selitettynä
Salaus on avain internetin turvallisuuteen. Se pitää henkilökohtaiset tietonne yksityisinä ja turvassa sekoittamalla ne tekstiksi, joka näyttää satunnaiselta. Lue eteenpäin ja lue lisää salauksesta, sen merkityksestä ja siitä, miten Proton käyttää salausta suojatakseen digitaalista elämäänne.
Mitä salaus on?
Salaus on matemaattinen prosessi, jossa tietoa muunnetaan lukukelvottomaksi koodiksi, jotta kukaan ei voi tulkita sitä ilman oikeaa kryptografista avainta. Ilman salausta kuka tahansa voisi kaapata, lukea tai muuttaa arkaluontoisia tietojanne, mukaan lukien valokuvia, salasanoja ja viestejä.
Mitä salaus tarkoittaa?
Yksinkertaisesti sanottuna se tarkoittaa, että tietonne ovat lukukelvottomia ilman oikeaa avainta. Se pitää tietonne turvassa uteliailta katseilta.
Miten salaus toimii?
Yleisin tapa salata tietoa on muuntaa luettava teksti, jota kutsutaan nimellä pelkkä teksti, lukukelvottomaksi tekstiksi, jota kutsutaan salakieliseksi tekstiksi, käyttämällä matemaattisia operaatioita eli algoritmeja. Nämä algoritmit käyttävät kryptografista avainta tai jaettuja matemaattisia arvoja (kuten alkulukuja tai elliptisiä käyriä) tiedoston sekoittamiseen. Vain vastaava avain voi purkaa tiedoston ja muuntaa sen takaisin alkuperäiseen muotoonsa.
Ilman oikeaa kryptografista avainta salattu tiedosto näyttää satunnaiselta datalta, mutta salaus noudattaa loogisia ja ennustettavia sääntöjä. Sen täytyy, koska muuten salauksenpurku olisi mahdotonta.
Salausalgoritmin turvallisuus riippuu sen monimutkaisuudesta. Nykyaikainen salaus käyttää monimutkaisia algoritmeja ja vahvoja avainkokoja, jotta edes tehokkaimmat supertietokoneet eivät voi arvata jokaista mahdollista vastausta kohtuullisessa ajassa.
Tiedot salataan tyypillisesti, kun ne on tallennettu (”levossa”) ja kun niitä lähetetään laitteiden välillä (”siirrossa”).
Esimerkki salauksesta
Yksi tunnetuimmista salauksen esimerkeistä on Caesar-salaus, jota Julius Caesar käytti pitääkseen viestinsä yksityisinä. Tässä salauksessa alkuperäisen tekstin jokainen kirjain korvataan toisella kirjaimella, joka on siirretty ylös tai alas tietyn määrän aakkosissa. Esimerkiksi siirtämällä kolme pykälää taaksepäin ”A”:sta tulee ”X” salakielisessä tekstissä, ”B”:stä tulee ”Y” ja niin edelleen.
Toki salausmenetelmät (tietty salaukseen käytettävä algoritmi) ovat sittemmin kehittyneet paljon monimutkaisemmiksi, mikä tekee niiden murtamisesta paljon vaikeampaa. Nykyaikaista salausta käsittelevät monimutkaiset algoritmit, jotka voivat salata pelkän tekstin ja sitten purkaa salakielisen tekstin salauksen millisekunneissa, joten teidän ei tarvitse tinkiä mukavuudesta turvallisuuden vuoksi.
Salaustyypit
Yleisesti ottaen salausta on kahta tyyppiä: symmetrinen ja epäsymmetrinen. Molemmilla on vahvuutensa ja heikkoutensa.
Symmetrinen salaus
Symmetrisessä salauksessa samaa avainta käytetään pelkän tekstin salaamiseen ja salakielisen tekstin salauksen purkamiseen. Caesar-salaus on historiallinen esimerkki symmetrisestä salauksesta.
Symmetrinen salaus on paljon nopeampaa kuin epäsymmetrinen salaus, mutta siinä on suuri haittapuoli: Jos hyökkääjä kaappaa sekä avaimen että viestin, hän pystyy lukemaan sen sisällön. Avaimen suojaamiseksi siirron aikana symmetriset kryptografiset avaimet salataan usein itse käyttämällä epäsymmetristä salausta.
Epäsymmetrinen salaus
Epäsymmetrisessä salauksessa tietojen salaamiseen ja salauksen purkamiseen käytetään eri avaimia. Nämä avaimet ovat pareittain: Lähettäjä käyttää julkista avainta tietojen salaamiseen, ja vastaanottaja käyttää yksityistä avainta salauksen purkamiseen. Kuka tahansa voi käyttää julkista avainta tietojen salaamiseen (minkä vuoksi tätä kutsutaan myös julkisen avaimen salaukseksi), mutta vain vastaavan yksityisen avaimen haltija pystyy purkamaan salauksen.
Ajattele sitä kuin ovessa olevaa postiluukkua: Kuka tahansa voi pudottaa kirjeitä sisään, mutta tarvitsette erityisen avaimen postilaatikkonne avaamiseen ja niiden lukemiseen. Tämä mahdollistaa sen, että kuka tahansa voi lähettää teille viestin ilman salaisen avaimen vaihtamista etukäteen.
Verrattuna symmetriseen salaukseen epäsymmetristä salausta pidetään yleensä turvallisempana, koska se poistaa salausavaimen turvalliseen jakamiseen liittyvän vaikeuden. Se on kuitenkin yleensä myös paljon hitaampi, mikä tekee siitä vähemmän toivottavan vaihtoehdon suurempien tietomäärien salaamiseen.
Mitä salausalgoritmit ovat?
Kun käytätte palvelua, joka salaa tietoja, salausta käsittelevät algoritmit, jotka ovat monimutkaisia matemaattisia kaavoja. Kaksi pääkategoriaa ovat symmetriset ja epäsymmetriset algoritmit.
Salausavaimen turvallisuus on sidottu sen pituuteen, jota mitataan bitteinä. Avaimen murtamisen vaikeus kasvaa eksponentiaalisesti sen pituuden kasvaessa.
Esimerkiksi 1-bittisellä avaimella on vain kaksi mahdollista arvoa (1 tai 0), mikä tekee siitä helpon arvata. 128-bittisellä avaimella olisi kuitenkin 340 sekstiljoonaa mahdollista yhdistelmää (se on 340 ja 36 nollaa sen perässä), mikä tekee brute-force-hyökkäyksistä käytännössä mahdottomia.
Yleisesti ottaen 256-bittisiä symmetrisiä salausavaimia pidetään turvallisina, mutta epäsymmetristen avainten on joskus oltava tuhansien bittien pituisia tarjotakseen samanlaisen turvallisuustason.
Symmetriset salausalgoritmit
Symmetriset algoritmit salaavat tietoa yleensä joko bitti bitiltä (kutsutaan virtasalauksiksi) tai useiden tavujen lohkoina (kutsutaan lohkosalauksiksi).
Symmetrisen salauksen käytön suurin etu on sen nopeus, mikä tekee siitä hyvän valinnan esimerkiksi koko levyn salaukseen tai VPN-tietoliikenteeseen.
Esimerkkejä symmetrisistä salausalgoritmeista ovat AES (Advanced Encryption Standard) ja ChaCha20.
Epäsymmetriset salausalgoritmit
Epäsymmetrinen salaus on hitaampaa kuin symmetrinen salaus sen matematiikan vuoksi, joka sen on suoritettava salakielisen tekstin salaamiseksi ja salauksen purkamiseksi. Vaikka viive voidaan mitata millisekunneissa, se kertautuu käsiteltäessä suuria tiedostoja.
Tämä tarkoittaa, että epäsymmetristä salausta käytetään yleisimmin avainten vaihdon käsittelyyn, ei suurten tietomäärien salaamiseen. Tietojen salaamiseen käytetään yleensä symmetristä salausavainta, ja sitten käytetään epäsymmetristä salausta (kuten sen salaamista vastaanottajan julkisella avaimella), jotta se voidaan siirtää turvallisesti avoimissa verkoissa, kuten internetissä.
Yleisiä epäsymmetrisiä salausalgoritmeja ovat RSA-salausjärjestelmä (Rivest–Shamir–Adleman) ja ECDH (Elliptic-curve Diffie–Hellman), jota käytetään salausavaimista sopimiseen turvallisesti.
ECDH on tietyntyyppistä elliptisten käyrien kryptografiaa (ECC). ECC luottaa elliptisten käyrien rakenteeseen (kuvassa) saavuttaakseen suuremman turvallisuuden vaatimatta pidempiä avaimia, mikä tekee siitä hyödyllisen sovelluksissa, joissa resurssit ovat rajalliset, kuten viestinnässä.
Symmetrinen vs. epäsymmetrinen salaus: Erot
Symmetrinen salaus | Symmetrinen salaus | Epäsymmetrinen salaus |
|---|---|---|
Menetelmä | Käyttää yhtä avainta sekä salaukseen että salauksenpurkuun | Käyttää kahta eri avainta – yhtä julkista avainta salaamiseen ja yhtä yksityistä avainta salauksen purkamiseen |
Nopeus | Nopea | Hidas |
Avaimen pituus | Yleensä 128–256 bittiä | Yleensä ≥2048 bittiä RSA:lle, ≥256 bittiä ECC:lle |
Yleiset käyttötavat | Suurten tietomäärien, kuten paikallisten järjestelmien ja tietokantojen, suojaaminen | Viestien ja muun viestinnän turvaaminen |
Esimerkkejä | AES, ChaCha20 | RSA, ECDH |
Miksi salaus on tärkeää?
Salauksen suurin hyöty on varmistaa, että tiedot pysyvät yksityisinä, erityisesti kun ne kulkevat internetissä. Salauksesta on tullut paljon yleisempää verkossa, erityisesti viestisovelluksissa ja palveluissa, jotka käsittelevät arkaluontoisia tietoja, kuten pankkisovelluksissa.
Itse asiassa lähes jokainen verkkosivusto on nykyään suojattu TLS:llä (mistä kertoo ”https” URL-osoitteen alussa). TLS käyttää epäsymmetristä salausta symmetrisen salausavaimen turvalliseen vaihtamiseen ja vaihtaa sitten symmetriseen salaukseen tietojenne suojaamiseksi istunnon aikana.
Vahva salaus on erityisen tärkeää yrityksille, sillä tehokas tietosuoja on välttämätöntä sellaisten tietosuoja-asetusten noudattamiseksi, kuten HIPAA (säätelee terveystietoja Yhdysvalloissa), GDPR (säätelee yleistä tietosuojaa Euroopassa) ja PCI DSS (säätelee maksujärjestelmiä maailmanlaajuisesti).
Miten Proton käyttää salausta?
Protonilla yksityisyytenne ja turvallisuutenne ovat etusijalla, minkä vuoksi suunnittelemme sovelluksemme käyttämään päästä päähän -salausta (E2EE) ja alan johtavaa kryptografiaa.
Sovelluksemme käyttävät E2EE:tä soveltuvin osin, mikä tarkoittaa, että tietonne salataan laitteellanne eikä niiden salausta pureta ennen kuin ne saapuvat kohdelaitteeseen.
Vertaa tätä tavalliseen sähköposti- tai pilvitallennuspalveluunne, joka perinteisesti salaa viestinne tai tiedostonne siirron aikana, purkaa sen salauksen sen saapuessa palvelimilleen ja salaa sen sitten uudelleen tallennusta varten – kaikki käyttäen salausavaimia, joita se hallitsee. Tämä on luonnostaan vähemmän turvallista, koska palveluntarjoajalla on hallussaan avaimet, joita se tarvitsee päästäkseen käsiksi viesteihinne tai tiedostoihinne milloin tahansa.
Päästä päähän -salauksen (E2EE) toteuttamiseen käytämme OpenPGP-standardia, joka yhdistää symmetrisen salauksen nopeuden ja epäsymmetrisen salauksen turvallisuuden, samalla tavalla kuin TLS. Lisäksi OpenPGP on avointa lähdekoodia, mikä tarkoittaa, että kuka tahansa voi analysoida sitä vahvistaakseen ja parantaakseen sen turvallisuutta.
Jokainen Proton-palvelu soveltaa salausta eri tavalla riippuen siitä, miten kyseistä palvelua käytetään. Näin käytämme salausta varmistaaksemme, että hallitsette tietojanne:
Sähköpostisovelluksemme salaa yhdeltä Proton Mail -käyttäjältä toiselle lähetetyt sähköpostit päästä päähän.
E2EE voidaan ottaa käyttöön Proton Mailista muille kuin käyttäjille lähetettäville sähköposteille Salasanalla suojatut sähköpostit -ominaisuudella.
Kaikki Proton Mailin viestit tallennetaan zero-access-salauksella.
Proton VPN:n avulla kaikki internetin tietoliikenne salataan joko ChaCha20:llä tai AES-256:lla, jotka ovat kaksi turvallista algoritmia.
Lisäksi Proton VPN käyttää vain salauksia ja protokollia, jotka tukevat täydellistä eteenpäin tapahtuvaa salassapitoa. Vaikka tulevat VPN-istunnot altistuisivat, aiemmat istuntonne pysyvät turvassa.
E2EE:mme ansiosta, joka käyttää OpenPGP-standardia ja ECC:tä, kukaan muu ei pääse käsiksi Proton Drive -tiedostoihinne ilman lupaa.
Tämä ulottuu myös tiedostonjakoon, joten voitte helposti jakaa Proton Drive -kuvanne, -kansionne ja muut varanne yksityisesti ja huoletta.
Kaikki käyttäjätunnuksenne ja salasananne salataan E2EE:llä turvallisessa salasananhallinnassamme.
256-bittisen AES-GCM-salauksen avulla kaikki tallennetut kohteet pidetään holveissa, jotka on salattu satunnaisesti luoduilla 32-tavuisilla avaimilla, joita ei voi murtaa raa'alla voimalla, mikä pitää kaikki kirjautumistietonne turvassa.
Proton Calendar käyttää OpenPGP-standardia ja ECC:tä tapahtumienne ja yhteystietojenne suojaamiseen päästä päähän -salauksella myös ajanvarausta varten.
Kun kutsutte jonkun tapahtumaan tai kun joku varaa ajan kanssanne, hänen tietonsa salataan, jotta kukaan ei voi tunnistaa häntä.
Proton Meet käyttää aina käytössä olevaa E2EE:tä puhelujenne suojaamiseen ja varmistaa, että vain osallistujat voivat käyttää ääntä, videota, chattia ja näytön jakamista.
Messaging Layer Security (MLS) -protokollaa käyttämällä kaikki tiedot salataan laitteellanne ennen lähettämistä, ja salausavaimet päivitetään osallistujien liittyessä mukaan tai poistuessa, mikä tarjoaa edelleenlähetyssuojan ja vahvan suojan ryhmäpuheluille.
Suojatkaa itsenne Proton-salauksella
Nyt kun tiedätte, miten salaus toimii, ottakaa se käyttöön. Suojatkaa tietonne Protonilla.
Usein kysyttyjä kysymyksiä salauksesta
- Onko kaikki salaus yhtä turvallista?
- Onko salaus tulevaisuudenkestävä?
- Jos joku varastaa salausavaimeni, voiko hän lukea kaikki aiemmat viestini?
- Tarvitsenko salausta jokapäiväisessä käytössä?
- Miten salaus suojaa hakkereilta?
- Onko salaus sama asia kuin salasana?
- Hidastaako salaus suorituskykyä?
- Voinko jakaa salatut tietoni muiden kanssa?
- Voiko hallitus tai lainvalvonta päästä käsiksi päästä päähän -salattuihin viesteihin?
- Onko salaus laillista?
