مخطط علم التشفير
يُقدّم المخطط التالي كملخص ودليل موضوعي لعلم التشفير:
علم التشفير (أو علم التشفير ) هو ممارسة ودراسة إخفاء المعلومات . يتقاطع علم التشفير الحديث مع تخصصات الرياضيات وعلوم الحاسوب والهندسة . تشمل تطبيقات علم التشفير بطاقات الصراف الآلي وكلمات مرور الحاسوب والتجارة الإلكترونية .
جوهر علم التشفير
استخدامات تقنيات التشفير
فروع علم التشفير
تاريخ علم التشفير
الشفرات
كلاسيكي
- سكيتال
- مصبغة
- تشفير التبديل
- شفرة VIC – شفرة يدوية معقدة استخدمها جاسوس سوفيتي واحد على الأقل في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين؛ وقد أثبتت أنها آمنة للغاية في ذلك الوقت.
خوارزميات المفاتيح المتناظرة الحديثة
- A5/1 و A5/2 – خوارزميات تشفير محددة لمعيار الهاتف الخلوي GSM
- بي إم جي إل
- حرباء
- فيش - من شركة سيمنز إيه جي
- شفرات "السمكة" في الحرب العالمية الثانية
- Geheimfernschreiber – لوحة تحكم ميكانيكية من الحرب العالمية الثانية من إنتاج شركة سيمنز إيه جي ، تُسمى STURGEON من قبل بليتشلي بارك
- بايك – تحسين على كتاب FISH بقلم روس أندرسون
- Schlusselzusatz – لوحة ميكانيكية من الحرب العالمية الثانية من صنع لورنز ، أطلق عليها اسم tunny من قبل بليتشلي بارك
- حلزون
- ISAAC – مصمم ليكون مولد أرقام عشوائية زائفة
- ليفياثان
- LILI-128
- توصية MUGI – CRYPTREC
- MULTI-S01 - توصية CRYPTREC
- لوحة تشفير لمرة واحدة – فيرنام وماوبورن، حاصلة على براءة اختراع عام 1919؛ شفرة تيار متدفقة متطرفة
- بنما
- RC4 (ARCFOUR) – أحد سلسلة من ابتكار البروفيسور رون ريفست من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ؛ يوصي برنامج CRYPTREC باستخدام مفتاح محدود بـ 128 بت
- CipherSaber – ( متغير RC4 مع متجه تهيئة عشوائي بطول 10 بايت ، سهل التنفيذ)
- Salsa20 – شفرة موصى بها من eSTREAM
- تشاتشا20 - نوع من أنواع السالسا20.
- ختم
- ثلج
- مُتّزِن
- استيقظ
- شفرة المنتج
- تشفير Feistel – نمط بواسطة هورست فيستل
- معيار التشفير المتقدم (Rijndael) - كتلة 128 بت؛ اختيار NIST لـ AES، FIPS 197؛ تم إنشاؤه عام 2001 - بواسطة جوان دايمين وفينسنت ريجمين ؛ اختيار NESSIE ؛ توصية CRYPTREC .
- أنوبيس – كتلة 128 بت
- BEAR – مبني على تشفير متدفق ودالة تجزئة، من تصميم روس أندرسون
- بلوفيش – كتلة 64 بت؛ من تأليف بروس شناير وآخرون.
- كاميليا – كتلة 128 بت؛ اختيار نيسي (NTT وميتسوبيشي إلكتريك)؛ توصية كريبتريك
- CAST-128 ( CAST5 ) – كتلة 64 بت؛ وهي واحدة من سلسلة خوارزميات وضعها كارلايل آدامز وستافورد تافاريس ، اللذان يصران على أن الاسم ليس بسبب الأحرف الأولى من اسميهما.
- CIPHERUNICORN-A – كتلة 128 بت؛ توصية CRYPTREC
- CIPHERUNICORN-E – كتلة 64 بت؛ توصية CRYPTREC (محدودة)
- CMEA - خوارزمية تشفير مستخدمة في الهواتف المحمولة الأمريكية، وقد تبين أنها تحتوي على نقاط ضعف.
- تشفير CS - كتلة 64 بت
- معيار تشفير البيانات (DES) – كتلة 64 بت؛ FIPS 46-3، 1976
- DEAL – مرشح AES مشتق من DES
- DES-X – نسخة معدلة من DES لزيادة حجم المفتاح.
- اشعر
- GDES – نسخة معدلة من DES مصممة لتسريع عملية التشفير
- جراند كرو - كتلة 128 بت
- هيروكريبت-3 – كتلة 128 بت؛ توصية CRYPTREC
- Hierocrypt-L1 – كتلة 64 بت؛ توصية CRYPTREC (محدودة)
- IDEA NXT – اسم المشروع FOX، عائلة كتل 64 بت و128 بت؛ Mediacrypt (سويسرا)؛ من تصميم باسكال جونود وسيرج فودناي من المعهد السويسري للتكنولوجيا لوزان
- خوارزمية التشفير الدولية للبيانات (IDEA) – كتلة 64 بت؛ جيمس ماسي وإكس لاي من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ
- التشفير الكتلي العراقي (IBC)
- كاسومي – كتلة 64 بت؛ مبنية على ميستي1 ، ومعتمدة لأمن الجيل التالي من الهواتف الخلوية W-CDMA
- خازاد – وحدة 64 بت صممها باريتو وريجمان
- خوفو وخفرع – تشفيرات كتلية 64 بت
- Kuznyechik – تشفير الكتلة الروسي 128 بت، المحدد في GOST R 34.12-2015 و RFC 7801.
- LION – تشفير كتلي مبني على تشفير تدفقي ودالة تجزئة، من تصميم روس أندرسون
- LOKI89/91 – تشفيرات كتلية 64 بت
- LOKI97 – تشفير كتلي 128 بت، مرشح لـ AES
- لوسيفر – من تصميم توشمان وآخرين من شركة آي بي إم ، أوائل سبعينيات القرن العشرين؛ تم تعديله بواسطة وكالة الأمن القومي / المكتب الوطني للمعايير وإصداره باسم DES
- ماجنتا - مرشح AES
- مارس - مرشح نهائي في مسابقة AES، من تأليف دون كوبرسميث وآخرون.
- MISTY1 – اختيار NESSIE كتلة 64 بت؛ شركة ميتسوبيشي إلكتريك (اليابان)؛ توصية CRYPTREC (محدودة)
- MISTY2 – كتلة 128 بت: شركة ميتسوبيشي إلكتريك (اليابان)
- نيمبوس - كتلة 64 بت
- NOEKEON – كتلة 128 بت
- NUSH – طول الكتلة المتغير (64-256 بت)
- Q – كتلة 128 بت
- RC2 – كتلة 64 بت، طول مفتاح متغير
- أكثر أمانًا - طول كتلة متغير
- SC2000 – كتلة 128 بت؛ توصية CRYPTREC
- Serpent – كتلة 128 بت؛ مرشح نهائي لجائزة AES من تصميم روس أندرسون ، وإيلي بيهام ، ولارس كنودسن
- SHACAL-1 – كتلة 160 بت
- SHACAL-2 – تشفير كتلي 256 بت؛ اختيار NESSIE من Gemplus (فرنسا)
- القرش - جد ريجنديل / AES ، بواسطة دايمن وريجمن
- الشاي - بقلم ديفيد ويلر وروجر نيدهام
- تشفير DES الثلاثي - من تصميم والتر توشمان ، قائد فريق تصميم لوسيفر - لا تؤدي جميع استخدامات تشفير DES الثلاثية إلى زيادة الأمان، ولكن استخدام توشمان يفعل ذلك؛ توصية CRYPTREC (محدودة)، فقط عند استخدامه كما هو موضح في FIPS Pub 46-3
- Twofish – كتلة 128 بت؛ مرشح نهائي لـ AES من قبل بروس شناير وآخرون.
- إكس تي إي - من تأليف ديفيد ويلر وروجر نيدهام
- كتلة ثلاثية الاتجاهات - 96 بت من تصميم جوان دايمين
- شفرات آلة الاستبدال متعددة الأبجديات
- إنجما – آلة تشفير دوارة ألمانية من الحرب العالمية الثانية – لها العديد من الأنواع، وتدعم معظمها شبكات مستخدمين متعددة.
- أرجواني – آلة تشفير عالية الأمان تابعة لوزارة الخارجية اليابانية خلال الحرب العالمية الثانية؛ من تصميم قبطان في البحرية اليابانية
- سيجابا - آلة التشفير الأمريكية في الحرب العالمية الثانية من تصميم ويليام فريدمان وفرانك روليت وآخرون.
- تايب إكس – آلة تشفير بريطانية من الحرب العالمية الثانية
- تركيبات الشفرات/الرموز الهجينة
- JN-25 – شفرة فائقة التشفير تابعة للبحرية اليابانية خلال الحرب العالمية الثانية؛ العديد من المتغيرات
- شفرة البحرية 3 – شفرة فائقة التشفير استخدمتها البحرية الملكية في ثلاثينيات القرن العشرين وحتى الحرب العالمية الثانية
خوارزميات المفاتيح غير المتماثلة الحديثة
- ACE-KEM – نظام تشفير غير متماثل يعتمد على اختيار NESSIE ؛ قسم الأبحاث في شركة IBM زيورخ
- تشور-ريفست
- اتفاقية ديفي-هيلمان – اتفاقية رئيسية؛ توصية مركز أبحاث التشفير
- الجمل – اللوغاريتم المنفصل
- التشفير باستخدام المنحنى الإهليلجي – (متغير اللوغاريتم المنفصل)
- PSEC-KEM – نظام تشفير غير متماثل لاختيار NESSIE ؛ NTT (اليابان)؛ توصية CRYPTREC فقط في بناء DEM مع معلمات SEC1
- EPOC
- كيبر
- نظام تشفير حقيبة الظهر ميركل-هيلمان – مخطط حقيبة الظهر
- نظام التشفير ماكليس
- نظام التشفير Niederreiter
- NTRUEncrypt
- RSA - التحليل إلى عوامل
- توقيع رابين - التحليل إلى عوامل
- نظام التشفير Paillier
- نظام تشفير العتبة
- إكس تي آر
مفاتيح
النقل/التبادل
- رمز مصادقة الرسالة
- رمز مصادقة الرسائل باستخدام التجزئة المفتاحية
- رمز مصادقة الرسائل المشفرة (EMAC) - رمز مصادقة الرسائل لاختيار NESSIE
- HMAC – اختيار NESSIE MAC؛ ISO/IEC 9797-1 ، FIPS PUB 113 و IETF RFC
- TTMAC – (Two-Track-MAC) NESSIE selection MAC; KULeuven (بلجيكا) و debis AG (ألمانيا)
- UMAC – اختيار NESSIE MAC؛ إنتل، جامعة نيفادا رينو، آي بي إم، التخنيون، وجامعة كاليفورنيا في ديفيس
- دالة عشوائية زائفة غير واعية
- MD5 – إحدى خوارزميات تجزئة الرسائل التي ابتكرها البروفيسور رون ريفست من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا؛ تجزئة 128 بت
- SHA-1 – طُوِّر في وكالة الأمن القومي الأمريكية (NSA) وهو عبارة عن تجزئة 160 بت، وهو معيار FIPS؛ كانت النسخة الأولى التي صدرت معيبة وتم استبدالها بهذه النسخة؛ أصدر المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ووكالة الأمن القومي الأمريكية (NSA) عدة متغيرات بأطوال تجزئة أطول؛ توصية CRYPTREC (محدودة)
- SHA-3 – المعروفة أصلاً باسم Keccak؛ كانت الفائزة في مسابقة NIST لوظائف التجزئة باستخدام وظيفة الإسفنج .
- Streebog – خوارزمية روسية تم إنشاؤها لاستبدال دالة التجزئة القديمة GOST المحددة في المعيار القديم GOST R 34.11-94.
- RIPEMD-160 – تم تطويره في أوروبا لمشروع RIPE، ملخص 160 بت؛ توصية CRYPTREC (محدودة)
- RTR0 – أحد أجهزة سلسلة ريتر؛ من تطوير ماكيج أ. تشيزيفسكي ؛ ملخص 160 بت
- النمر – بقلم روس أندرسون وآخرون
- مسابقة Snefru – NIST لوظائف التجزئة
- Whirlpool – وظيفة تجزئة التحديد NESSIE ، Scopus Tecnologia SA (البرازيل) وKULeuven (بلجيكا)
كلاسيكي
حديث
- الخوارزميات المتناظرة
- دوال التجزئة:
- نماذج الهجوم
- هجمات القناة الجانبية
- هجوم الشبكة
- الهجمات الخارجية
خصائص المتانة
- أمن قابل للإثبات
- نموذج أوراكل عشوائي
- عدم القدرة على تمييز النص المشفر
- الأمن الدلالي
- قابلية التشكيل
- السرية الأمامية
- إخفاء الهوية عند إعادة التوجيه
- نضارة
- مبدأ كيركوفس – مبدأ تشفير ينص على أن كل شيء باستثناء المفتاح يمكن أن يكون معلومة عامة
رموز وشفرات تاريخية لم يتم فك رموزها
المنظمات ومشاريع الاختيار
معايير التشفير
- برنامج نشر معايير معالجة المعلومات الفيدرالية (FIPS) - يُديره المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) لإنتاج معايير في العديد من المجالات لتوجيه عمليات الحكومة الفيدرالية الأمريكية؛ والعديد من منشورات FIPS مستمرة وتتعلق بعلم التشفير
- المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) – عملية توحيد المعايير التي تُنتج العديد من المعايير في مجالات عديدة؛ بعضها متعلق بالتشفير، وهي عملية مستمرة.
- المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) - تنتج عملية التوحيد القياسي العديد من المعايير في مجالات عديدة؛ بعضها متعلق بالتشفير، وهي عملية مستمرة.
- معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) - ينتج عن عملية التقييس العديد من المعايير في مجالات عديدة؛ بعضها متعلق بالتشفير، وهي عملية مستمرة.
- فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) - عملية توحيد المعايير التي تُنتج العديد من المعايير المسماة RFCs في العديد من المجالات؛ بعضها متعلق بالتشفير، وهي عملية مستمرة.
التشفير العام
- وكالة الأمن القومي (NSA) – عمليات التقييم/الاختيار الداخلية، المكلفة بمساعدة المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في مسؤولياته المتعلقة بالتشفير
- مقر الاتصالات الحكومية (GCHQ) - قسمٌ يُعنى بالتقييم والاختيار الداخلي، وهو قسمٌ مسؤولٌ عن تطوير معايير التشفير والتوصية بها لحكومة المملكة المتحدة.
- مديرية إشارات الدفاع (DSD) – وكالة الاستخبارات الإلكترونية الأسترالية ، وهي جزء من إيشيلون
- مؤسسة أمن الاتصالات (CSE) – وكالة الاستخبارات الكندية
الجهود المفتوحة
- معيار تشفير البيانات (DES) – عملية اختيار المكتب الوطني للمعايير ، انتهت عام 1976
- RIPE – قسم من مشروع RACE برعاية الاتحاد الأوروبي ، انتهى في منتصف الثمانينيات
- معيار التشفير المتقدم (AES) – مسابقة "انفصال" برعاية المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ، انتهت في عام 2001
- مشروع نيسي – برنامج تقييم/اختيار برعاية الاتحاد الأوروبي ، انتهى في عام 2002
- برنامج eSTREAM – برنامج ممول من قبل ECRYPT ؛ مدفوع بفشل جميع خوارزميات التشفير المتدفقة المقدمة إلى NESSIE ، وانتهى في عام 2008
- برنامج CRYPTREC – برنامج تقييم/توصيات برعاية الحكومة اليابانية؛ نُشرت مسودة التوصيات عام 2003
- CrypTool – برنامج تعليمي إلكتروني مجاني باللغتين الإنجليزية والألمانية – أداة تعليمية شاملة حول علم التشفير وتحليل الشفرات
علماء التشفير المؤثرون
المسائل القانونية
- جدل حول مفتاح تشفير AACS
- حرية التعبير
- قضية بيرنشتاين ضد الولايات المتحدة - طعن دانيال ج. بيرنشتاين في القيود المفروضة على تصدير التشفير من الولايات المتحدة.
- يونغر ضد دالي
- DeCSS
- فيل زيمرمان - تحقيق في قانون مراقبة صادرات الأسلحة بشأن برنامج PGP .
- تصدير التشفير
- مفتاح الأمان وشريحة كليبر
- قانون حقوق النشر للألفية الرقمية
- إدارة الحقوق الرقمية (DRM)
- براءات الاختراع
- RSA – الآن ملكية عامة
- ديفيد تشاوم - والنقود الرقمية
- التشفير وإنفاذ القانون
- قوانين التشفير في مختلف الدول
- قانون الأسرار الرسمية – المملكة المتحدة، الهند، أيرلندا، ماليزيا، ونيوزيلندا سابقاً
- قانون تنظيم صلاحيات التحقيق لعام 2000 – المملكة المتحدة
المنشورات الأكاديمية والمهنية
- مجلة علم التشفير
- موسوعة التشفير والأمن
- كريبتولوجيا – مجلة فصلية تركز على الجوانب التاريخية
- نظرية الاتصال لأنظمة السرية - التشفير من منظور نظرية المعلومات
- الرابطة الدولية لأبحاث التشفير ( موقع إلكتروني )
العلوم المتحالفة
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "ورقة بحثية - factorable.net" . factorable.net . تم الاطلاع عليها بتاريخ 26-06-2020 .
فئات :
- ملامح العلوم
- الخطوط العريضة
- قوائم ومقارنات في مجال التشفير