Що таке DES? Розуміння стандарту шифрування даних у криптографії

!

Розуміння DES: визначення та мета

DES, або стандарт шифрування даних, є алгоритмом симетричного ключового шифрування, розробленим IBM на початку 1970-х років, а пізніше прийнятим Національним інститутом стандартів і технологій США (тепер NIST) як федеральний стандарт. Протягом десятиліть DES відігравав основну роль у забезпеченні безпеки даних, особливо в таких сферах, як банківська справа, військова комунікація та урядові інформаційні системи. Основною метою DES є захист цифрової інформації за допомогою симетричного шифрування, при якому використовується один і той же ключ для шифрування та розшифрування. Це забезпечує те, що чутливі дані, як тільки вони зашифровані, можуть бути розшифровані лише тими, хто володіє ключем. Секретний ключ захищає конфіденційність під час передачі в ненадійних мережах.

Як працює DES

DES є блочним шифром, що означає, що він обробляє дані фіксованими розмірами блоків — конкретно, 64-бітними блоками. Кожен блок шифрується за допомогою 56-бітного ключа (хоча технічно він зберігається як 64-бітний ключ, де 8 біт використовуються для перевірки парності). Процес шифрування включає 16 раундів перетворень, що складаються з перестановок, замін та операцій XOR, всі з яких виконуються в складному, але детермінованому порядку. Ці криптографічні раунди перетворюють відкритий текст на шифротекст, який для зовнішнього спостерігача виглядає цілком випадковим, що робить несанкціоноване розшифрування майже неможливим без правильного ключа. Однак, з підвищенням обчислювальної потужності, відносно коротка довжина ключа DES стала його фатальним слабким місцем.

Використання DES у реальному світі

У 1980-х і 1990-х роках DES широко використовувався в різних галузях:

• Банківські системи та автоматичні банкомати: для шифрування даних криптографічних транзакцій та особистого ідентифікаційного коду (PIN).
• Військова та урядова комунікація: використовуються для конфіденційних та критично важливих даних.
• Інтелектуальні картки та системи контролю доступу: для захисту ідентифікаційних даних та аутентифікації.

Хоча DES тепер вважається застарілим, він все ще з'являється в застарілих системах і старих пристроях. У цих випадках він зазвичай реалізується у формі Triple DES (3DES), що є варіантом, який тричі застосовує алгоритм DES для підвищення його безпеки.

Спадщини DES та її заміна

Занепад DES почався з того, що його розмір ключа в 56 біт став легко доступним для брутальних атак. До 1998 року машина, названа "Глибоке зламування" електронного фронту, успішно зламала DES-шифрування менш ніж за 24 години — це підкреслило його недостатність для сучасного захисту даних. У відповідь багато систем перейшли на 3DES, що значно збільшило складність шифрування. Проте навіть 3DES не може забезпечити безпеку в майбутньому. У 2001 році NIST офіційно обрав AES (стандарт шифрування з розширеною безпекою) як спадкоємця DES, посилаючись на його більшу безпеку, швидшу продуктивність та підтримку довших довжин ключів (128, 192 або 256 біт).

Чи використовується DES у блокчейні?

У сьогоднішньому середовищі блокчейн DES більше не використовується через його криптографічні слабкості. Блокчейн-мережі потребують високо безпечних хеш- та шифрувальних алгоритмів. Більшість з них покладаються на SHA-256 (використовується в біткойні), Keccak-256 (використовується в ефірі) та сучасні стандарти асиметричної криптографії, такі як криптографія на основі еліптичних кривих (ECC). Однак розуміння DES все ще має значення для будь-кого, хто вивчає криптографію, оскільки воно вводить такі основні концепції, як ключове розподілення, мережа Фейстеля та симетричне шифрування — всі вони є основними ідеями в галузі кібербезпеки та технологій блокчейн.

Поширені питання (FAQs)

Що таке DES у криптографії?

DES представляє собою стандарт шифрування даних, це симетричний алгоритм ключів, розроблений у 1970-х роках. Він використовує 56-бітний ключ для шифрування 64-бітних блоків даних і широко використовувався в системах безпеки до того, як його замінив AES.

DES ще безпечний?

Ні, DES вважається небезпечним, оскільки його довжина ключа є короткою, що робить його вразливим до атак методом перебору. Більшість сучасних систем були замінені на більш потужні алгоритми, такі як AES.

Яка різниця між DES та AES?

DES використовує 56-бітний ключ і 64-бітний блок, тоді як AES використовує 128-бітний, 192-бітний або 256-бітний ключ і 128-бітний блок. AES значно перевищує DES за безпекою та ефективністю, що робить його сучасним стандартом шифрування.

Чи використовує технологія блокчейн DES?

Ні, DES не використовується в системах блокчейн. Сучасні блокчейни покладаються на хеш-алгоритми (такі як SHA-256) та криптографію з відкритим ключем для забезпечення безпеки, що забезпечує більш надійний захист.

Що таке 3DES?

3DES, або трійний DES, є покращеною версією DES, яка використовує різні ключі для тричі шифрування даних. Хоча він безпечніший за DES, зараз вважається застарілим і поступово виводиться з обігу більшістю галузей.

Висновок

Хоча DES більше не використовується активно, він залишився важливим етапом в історії шифрування та цифрової безпеки. Він представив світу стандартизовану захист даних на початкових стадіях цифрової комунікації. З розвитком технологій зросла потреба в більш сильному шифруванні, що врешті-решт призвело до його заміни AES та іншими сучасними алгоритмами. Для людей у сфері кібербезпеки або блокчейну розуміння DES є не лише історичною цікавинкою — це також спосіб зрозуміти еволюцію стандартів захисту даних. З постійним зростанням децентралізованих систем потужні криптографічні принципи завжди будуть основою безпечної цифрової інфраструктури.

Автор: команда блогу *Цей контент не є жодним чином пропозицією, запрошенням чи рекомендацією. Перед ухваленням будь-якого інвестиційного рішення вам слід завжди звертатися за незалежною професійною порадою. *Зверніть увагу, що Gate може обмежити або заборонити використання всіх або частини послуг у обмежених місцях. Для отримання додаткової інформації, будь ласка, ознайомтеся з угодою користувача.