בשיטת המפתח הסימטרי (הקרוי גם מפתח פרטי או מפתח סודי), אותו מפתח משמש גם להצפנה וגם לפענוח, ולכן מפתח זה נמצא ברשות שני הצדדים שביניהם מתבצעת התקשורת. מכונת האניגמה השתמשה במפתח סימטרי חדש כל יום.
מפתח ציבורי.
בהצפנת מפתח ציבורי נעשה שימוש במפתחות שונים להצפנה ולפענוח, כאשר מפתח ההצפנה מפורסם בפומבי כך שכל אחד יכול להשתמש בו להצפנת הודעות, אבל רק לנמען יש גישה למפתח הפענוח, המאפשר קריאת הודעות. הצפנת מפתח הציבורי תוארה לראשונה במסמך סודי בשנת 1973; לפני כן, כל תוכניות ההצפנה השתמשו במפתח סימטרי. בשנת 1976, פרוטוקול דיפי-הלמן הוצג לראשונה במאמר בכתב עת עם קהל קוראים גדול.
דוגמה נוספת למערכת הצפנה שמשמתמש במפתח ציבורי היא RSA. מערכת הצפנה זו נוצרה בשנת 1978, ונמצאת בשימוש גם כיום היום ביישומים הקשורים לחתימות דיגיטליות. אלגוריתם RSA מיישם עקרונות מתורת המספרים: האלגוריתם בוחר שני מספרים ראשוניים ויוצר את מפתחות ההצפנה והפענוח תוך כדי שימוש בחשבון מודולרי.
בשנת 1991, תוכנת ההצפנה PGP, המשתמשת בהצפנת מפתח ציבורי, נכתבה והופצה לציבור ללא תשלום על ידי פיל צימרמן כחלק ממאבק נגד ניסיון חקיקה בארצות הברית שביקש למנוע שימוש בהצפנה חזקה בקרב הציבור. PGP נרכשה על ידי החברה סימנטק בשנת 2010 ומתעדכנת באופן שוטף.
שימושים.
הצפנה משמשת צבאות וממשלות לצורכי תקשורת חשאית, ובעידן המחשבים, שימוש בהצפנה לצורכי אבטחת מידע נפוץ גם במערכות אזרחיות רבות.
ניתן להשתמש בהצפנה להגנה על נתונים "במנוחה", כלומר, מידע המאוחסן במחשבים והתקני אחסון (למשל, על דיסק און קי). הצפנת התקני אחסון נועדה למנוע חשיפה של מידע פרטי במקרה של אובדן או גניבת ההתקן. מערכות ניהול זכויות דיגיטלי, המונעות שימוש או העתקה בלתי מורשה של חומר המוגן בזכויות יוצרים ומגנות על תוכנה מפני הנדסה הפוכה, גם כן משתמשות בהצפנה להגנה על נתונים במנוחה.
הצפנה משמשת גם להגנה על נתונים "בתנועה", כלומר, נתונים המועברים באמצעות רשתות תקשורת: דרך האינטרנט, טלפונים ניידים, מיקרופונים אלחוטיים, מערכות אינטרקום אלחוטיות, התקני Bluetooth, כספומטים וכדומה. הצפנת מידע בתנועה עוזרת להגן עליו מפני האזנה על ידי גורמים חיצוניים בלתי מורשים.
מחיקת נתונים.
שיטות מקובלות למחיקת נתונים לצמיתות ממכשיר אחסון כוללות דריסה של כל תוכן המכשיר על ידי אפסים, אחדות או תבניות בינאריות אחרות - תהליך שיכול לקחת זמן משמעותי, תלוי בקיבולת ובסוג אמצעי האחסון. בעזרת אמצעים קריפטוגרפיים, ניתן להפוך את המחיקה לכמעט מיידית: כאשר מידע השמור בהתקן אחסון מוצפן ומפתחות ההצפנה שמורים על אותו התקן, מספיק למחוק את מפתחות ההצפנה כדי להפוך את תוכן ההתקן לבלתי קריא. עם זאת, כיוון שבשיטה זו מפתח הפענוח שמור בהתקן עצמו, השיטה לא מבטיחה הגנה מלאה במקרה שגורם בלתי מורשה מקבל גישה פיזית להתקן האחסון.
מחשבים קוונטיים.
מחשב קוונטי משתמש בתכונות של מכניקת הקוונטים על מנת לעבד כמויות גדולות של נתונים בו זמנית, ומהירות החישוב שלו גדולה בהרבה מזו של מחשב רגיל. נכון לשנת 2021, עוד לא קיים מימוש של מחשב קוונטי שיכול לבצע את כל הפעולות שמבצע מחשב רגיל, אבל, בהנחה שמחשב כזה אכן קיים, שיטות הצפנה רבות מאבדות מכוחן. לדוגמה, הצפנת RSA משתמשת במכפלת שני מספרים ראשוניים גדולים מאוד כדי לייצר את המפתח הציבורי שלה. פענוח מפתח זה ללא המפתח הפרטי שלו מצריך פירוק לגורמים של המכפלה, פעולה שיכולה לקחת זמן רב מאוד למחשבים מודרניים.
עם זאת, מחשב קוונטי יכול להשתמש באלגוריתמים קוונטיים כדי לפרק את המכפלה לגורמים באותו זמן שנדרש למחשבים רגילים כדי לייצר אותה, ולכן כל הנתונים המוצפנים בשיטת RSA פגיעים להתקפה של מחשב קוונטי. שיטות הצפנה נוספות, כמו הצפנה מבוססת עקום אליפטי והצפנת מפתח סימטרי, פגיעות גם הן להתקפה על ידי מחשב קוונטי.
בעוד שמחשב קוונטי עשוי להוות איום על אבטחת מידע בעתיד, המחשוב הקוונטי שקיים כיום עדיין מוגבל מאוד. נכון לשנת 2021, לא קיים מחשב קוונטי זמין מסחרית, והמחשבים הקוונטיים הקיימים הם מכשירי חישוב בסדר גודל קטן שאינם יכולים להתמודד עם כמויות גדולות של קוד. עם זאת, נערך מחקר במטרה למצוא שיטות הצפנה בטוחות גם מפני התקפת מכשיר קוונטי.
התקפות על מערכות הצפנה.
רוב יישומי ההצפנה מגנים על מידע רק כאשר הוא נמצא במנוחה או בתנועה, בעוד מידע שנמצא בעיבוד, למשל על ידי שירות ענן, בדרך כלל אינו מוצפן ולכן חשוף לגורמים חיצוניים. טכניקות כמו הצפנה הומומורפית וחישוב רב משתתפים בטוח מאפשרות לבצע חישוב על נתונים מוצפנים מבלי לחשוף אותם להתקפות, אך כיוון שהן כרוכות בעלויות גבוהות מבחינת חישוב ותקשורת, טכניקות אלו פחות נפוצות משיטות הצפנה כמו RSA.
עם זאת, קיימים גם סוגים רבים של התקפות על נתונים מוצפנים במנוחה. כמה דוגמאות להתקפות כאלו הן התקפות גניבת טקסט מוצפן, התקפות על מפתחות הצפנה, התקפות פנים, התקפות השחתת נתונים, התקפות השמדת נתונים ותוכנות כופר.
במקרים מסוימים התוקף יכול להשיג מידע לא מוצפן בלי לפענח את הצופן ישירות, לדוגמה, באמצעות ניתוח תעבורה או התקפות כמו TEMPEST וסוס טרויאני.
אמיתות הטקסט המוצפן.
בעוד הצפנה עוזרת להגן על סודיות ההודעה, במקרים מסוימים קיים צורך בשכבת הגנה נוספת שכוללת זיהוי של המשתמש ששולח את ההודעה. לשם כך נעשה שימוש בשיטות קריפטוגרפיות כמו קוד אימות מסרים, חתימה דיגיטלית והצפנה מאומתת, שמוודאות שההודעה המוצפנת מגיעה ממקור מהימן. מנגנוני ההגנה הללו מופעלים על הטקסט המוצפן כאשר הוא נוצר לראשונה, בדרך כלל על אותו התקן חומרה שיצר את ההודעה, כדי להגן על הודעה מקצה לקצה לאורך נתיב השידור המלא שלה.
הצפנת המפתח בעת יצירתו בהתקן בטיחותית רק אם למכשיר ההצפנה עצמו יש מפתחות הצפנה נכונים ולא חיבלו בו. אם התקן הוגדר לסמוך על תעודת שורש שתוקף שולט בה, למשל, אז התוקף יכול לקבל גישה לנתונים מוצפנים על ידי ההתקן באמצעות ביצוע התקפת אדם בתווך. יירוט TLS על ידי מפעילי רשת הוא צורה מבוקרת ומוסמכת של התקפה כזו.
אורך הטקסט המוצפן וריפוד.
גם כאשר תוכן של הודעה מוצפן, "אורך" ההודעה הוא סוג של מטא-דאטא שממנו ניתן להסיק מידע על ההודעה. לדוגמה, ההתקפות CRIME ו-BREACH נגד פרוטוקול HTTPS היו התקפות ערוץ צדדי שהתבססו על דליפות מידע שנובעות מאורך ההודעה המוצפנת. טכניקות ניתוח תעבורה משתמשות לעיתים קרובות באורכי הודעות כדי להסיק מידע על הנתונים הזורמים במערכת.
ריפוד ההודעה לפני הצפנתה יכול לעזור להסתיר את אורכו האמיתי של הטקסט, אם כי פעולה זו מגדילה גם את אורך הטקסט המוצפן וגורמת לתקורה הקשורה לרוחב הפס. ניתן לרפד הודעה באופן אקראי או דטרמיניסטי. הודעה מרופדת ומוצפנת היטב לא נבדלת ממחרוזת ביטים אקראית באותו האורך, וכמות המידע על המחרוזת המקורית שדולף דרך אורך המחרוזת מוערכת אסימפטוטית כ-formula_2.
Hndrxx
Hndrxx הוא אלבום האולפן השישי של הראפר האמריקאי פיוצ'ר. האלבום יצא לאור ב-24 בפברואר 2017, על ידי חברות התקליטים A1 רקורדינגס, פריבנדז ואפיק רקורדס. האלבום יצא שבוע לאחר אלבומו החמישי האפונימי של פיוצ'ר, ומכיל הופעות אורח של ריהאנה, דה ויקנד, כריס בראון וניקי מינאז'.
האלבום נתמך על ידי ארבעה סינגלים: "Selfish", "Pie", "Incredible" ו-"You da Baddest". האלבום קיבל ביקורות חיוביות ממבקרי המוזיקה והגיע למקום הראשון במצעד הבילבורד 200, ובכך הפך פיוצ'ר לאמן הראשון שהוציא שני אלבומים שהגיעו למקום הראשון במצעד שבוע אחר שבוע. האלבום נכלל ברשימות סיכום שנה של מגזינים שונים, בהם Complex, פאקט ואנטרטיינמנט ויקלי.
רקע.
מגזין המוזיקה המקוון Hits Daily Double הודיע ב-22 בפברואר 2017 כי פיוצ'ר אמור להוציא אלבום נוסף שבוע לאחר אלבומו הקודם הנושא את שמו, והוא אמור לכלול רצועות "קצביות יותר וידידותיות לרדיו". האלבום הוכרז לראשונה על ידי פיוצ'ר במהלך שאלות ותשובות ברשתות החברתיות ב-21 בפברואר 2017, יחד עם ציוץ בו מצורף קישור להזמנה מראש של האלבום. האלבום נקרא על שמו של האלטר אגו של פיוצ'ר, "פיוצ'ר הנדריקס".
קידום.
"Selfish" בהשתתפות הזמרת הברבדית ריהאנה יצא לאור כסינגל המוביל מתוך האלבום ב-28 בפברואר 2017. השיר הופק על ידי דיטייל, קוק הארל, מייג'ור סבן ומנטרה. השיר הגיע בשיאו למקום ה-37 במצעד הבילבורד הוט 100.
"Pie" בהשתתפות הזמר האמריקאי כריס בראון יצא כסינגל השני מתוך האלבום ב-25 ביוני 2017. השיר הופק על ידי די. איי. דומאן ודיטייל. השיר הגיע בשיאו למקום ה-48 במצעד שירי ה-R&amp;B/היפ-הופ.&lt;ref name="Hot R&amp;B/Hip-Hop Songs"&gt;&lt;/ref&gt;
הסינגל השלישי מתוך האלבום, "Incredible", יצא לרדיו הקצבי העכשווי ב-25 ביולי 2017. השיר הופק על ידי דרה מון והגיע בשיאו למקום ה-38 במצעד הבילבורד הוט 100.
ביקורות.
האלבום זכה בעיקר לביקורות חיוביות. באתר הביקורות Metacritic, קיבל האלבום ציון ממוצע משוקלל של 78 מתוך 100, בהתבסס על שמונה ביקורות מקצועיות. באתר AnyDecentMusic? קיבל האלבום ציון של 7.1 מתוך 10, בהתבסס על הערכת האתר לגבי הקונצנזוס הביקורתי.
הצלחה מסחרית.
האלבום הגיע היישר אל המקום הראשון במצעד הבילבורד 200, עם 121 יחידות שקולות לאלבום, מתוכן 48,000 מכירות טהורות. האלבום החליף את אלבומו החמישי של פיוצ'ר הנושא את שמו מהשבוע הקודם במקום הראשון, והפך אותו לאמן הראשון בהיסטוריה של הבילבורד 200 שהכניס שני אלבומים למקום הראשון שבוע אחר שבוע. נכון ל-5 ביולי 2017, האלבום זכה ל-435,000 יחידות שקולות לאלבום.
מריה קרלה