Vad är kryptografi?

Kryptografi är studiet och tillämpningen av säkra meddelanden. Genom att använda kryptografi kan digitala valutatransaktioner vara pseudonyma, säkra och “opålitliga” utan att det behövs en bank eller annan mellanhand.

Namnet “mynt” kommer från det grekiska ordet för “hemlighet”. Det är en mycket bred term som omfattar många former av digitala pengar. Kryptografi, som handlar om att skicka säkra, krypterade meddelanden eller data mellan två eller flera parter, är vad kryptovaluta handlar om. Kryptografi är processen att skriva eller läsa hemliga meddelanden.

Kryptografi är en viktig teknik för att skydda information, så att den kan skickas och tas emot på ett säkert sätt av endast den avsedda mottagaren. Genom att kryptera meddelanden ser vi till att endast de som är avsedda att läsa dem kan komma åt och dechiffrera innehållet. Mottagaren dekrypterar sedan meddelandet så att han eller hon kan se dess innehåll.

Kryptografi är en viktig del av våra digitala liv, från de e-postmeddelanden vi skriver till att skicka data på Google. Eftersom kryptovalutatransaktioner möjliggörs av kryptografiska processer finns det inget behov av tredjepartsorganisationer eller statlig inblandning – plus att all din finansiella information förblir säker och privat! Varje överföring som du gör krypteras och dekrypteras automatiskt utan någon extra ansträngning, vilket ger dig sinnesro varje gång du använder en betalningsform online.

Varför är kryptografi så viktigt?

Den komplexa matematiken bakom kryptovalutor ledde till att Bitcoin skapades 2009 av en eller flera gåtfulla personer som kallas Satoshi Nakamoto. Genom ett kryptografibaserat dokument som publicerades på nätet blev denna revolutionerande valuta officiellt känd för världen.

Problemet med dubbelspendering var den svåraste utmaningen för Satoshi Nakamoto, eftersom Bitcoin inte är något annat än ett konglomerat av kod. Hur kan vi se till att någon inte spenderar flera versioner av sina pengar? För att lösa detta problem använde Nakamoto kryptering med offentlig och privat nyckel, en uppskattad krypteringsprocess som är vanlig idag.

Genom att använda kryptering med offentliga och privata nycklar, som i Bitcoin (samt Ethereum och andra kryptovalutor), kan främlingar genomföra säkra transaktioner utan att det behövs en “betrodd mellanhand” som en bank eller PayPal i mitten.

Känner du till skillnaden mellan kryptering med offentlig och privat nyckel?

Alla användare har en privat nyckel (i princip ett mycket starkt lösenord) från vilken en länkad offentlig nyckel genereras av Bitcoin-nätverket. Du är fri att dela din publika nyckel med vem som helst; det är faktiskt allt någon behöver för att skicka bitcoins till dig. För att låsa upp dessa dolda medel måste du ha en privat nyckel.

Bitcoins popularitet beror på dess peer-to-peer-nätverk och sofistikerade kryptografiska tekniker, som autentiserar transaktioner.

Genom att använda en datastringsoperation som kallas “hashing” genereras din publika nyckel från din privata nyckel. Hashning är mycket svårt att omvända, så ingen kan komma åt din privata nyckel genom att bara känna till din publika nyckel.

Dina Bitcoin är dina att behålla så länge du har din privata nyckel eftersom dina offentliga och privata nycklar är sammankopplade.

Att inte ha en mellanhand har flera effekter. En är att Bitcoin-transaktioner är oåterkalleliga (eftersom det inte finns något kreditkortsföretag att kontakta om man gör ett misstag). Men det är inte en brist, utan snarare en tillgång: permanenta transaktioner är avgörande för att lösa problemet med dubbla utgifter.

Resten av lösningen är bitcoin-blockkedjan, som är en massiv decentraliserad huvudbok (tänk bankbalansräkningar) som dokumenterar varje transaktion och som ständigt verifieras och uppdateras av nätverkets alla maskiner.

Kryptografiska tekniker

I kryptografi görs data säkra och sunda med hjälp av matematiskt sofistikerade kodnings- och avkodningstekniker.

Information döljs med hjälp av tekniker som mikropunkter, sammanslagning av ord eller dolda bilder för att göra den osynlig för personer som inte är utbildade i denna konst. Med kryptografi kan dolda meddelanden kommuniceras på ett säkert sätt utan rädsla för avlyssning!

I dagens värld, där datorer styr och ställer, är kryptografi ofta förknippat med kodning av vanlig text till krypterad text (vilket kallas kryptering) och sedan omvänd process (som kallas dekryptering). De som arbetar med denna teknik kallas kryptografer.

Följande representerar de fyra huvudfunktionerna i modern kryptografi:

• Integritet. Kunskap kan inte förstås av dem som inte var avsedda att ta emot den.
• Integritet. Information får inte ändras under transport eller lagring utan att det upptäcks.
• Oåterkallelighet. Upphovsmannen/avsändaren av informationen kan inte senare förneka sina avsikter att skapa eller överföra den.
• Autentisering. Avsändaren och mottagaren kan verifiera varandras identitet och informationens ursprung/mottagare.

Kryptosystem ger en säker systemupplevelse genom att uppfylla de grundläggande säkerhetsförutsättningarna. Kryptosystem betraktas ofta som enbart matematiska procedurer och datorprogram, men de omfattar även mänskliga beteenden, som att skapa svåra lösenord, stänga av oanvändbara system och vägra avslöja hemliga metoder för främlingar.

Egenutvecklade eller patenterade algoritmer

Kryptosystem ger ett viktigt skydd för data som skickas över nätverk och ser till att kommunikationen mellan enheter förblir säker. Genom att använda avancerade kryptografiska metoder som kryptering och autentisering skyddar de effektivt konfidentiell information från illvilliga enheter som försöker få tillgång till eller orsaka skada. Kryptosystem är dessutom ett viktigt verktyg för att garantera att meddelanden som skickas är giltiga – att endast legitima användare kan se dem!

En serie komplicerade chiffer, protokoll och programvaror för operativsystem (OS) och nätverksanslutna datorsystem utför en rad processer för att garantera informationssäkerhet. I grunden finns algoritmer som krypterar meddelanden, autentiserar dem och sedan överför nycklar i uppsättningar.

• Att generera offentliga och privata nyckelpar är avgörande för säker kryptering och dekryptering av data.
• Digital signering och autentisering av meddelanden
• nyckelutbyte.

Tre grundläggande typer av kryptering och dataskyddsmetoder.

Ett blockchiffer, även känt som en krypteringsalgoritm med fast längd, kan användas för att skydda data från skaparen/avsändaren genom kryptering och dekrypteras av mottagaren med hjälp av en exklusivt etablerad hemlig nyckel. Advanced Encryption Standard ( AES-kryptering ) är ett exempel på symmetrisk nyckelkryptografi.

Advanced Encryption Standard (AES-kryptering) är en NIST-godkänd Federal Information Processing Standard (FIPS 197) för skydd av känsliga data. Standarden är godkänd av den amerikanska regeringen och används i stor utsträckning inom den kommersiella sektorn.

I juni 2003 gav den amerikanska regeringen sitt godkännande till att använda AES för känsliga data. Detta globalt erkända, fritt tillgängliga protokoll implementeras i hård- och mjukvara. AES-kryptering är den nya standarden för datakryptering och ersätter DES och DES3. För att förhindra brute force-attacker och andra säkerhetsproblem används längre nycklar – 128, 192 eller 256 bitar.

I figuren jämförs symmetrisk och asymmetrisk kryptering.

Till skillnad från symmetrisk kryptografi, som kräver en enda nyckel, använder asymmetrisk kryptografi två olika nycklar för att kryptera och dekryptera data.

När det gäller kryptering med offentlig nyckel måste avsändaren generera två nycklar: en privat nyckel som inte får avslöjas och som endast är känd av innehavaren om denne inte väljer något annat, och en offentlig nyckel som används för att kryptera meddelanden. Detta par måste alltid upprätthållas eftersom den ena inte kan fungera utan den andra.

Här följer några exempel på hur kryptografi med öppen nyckel kan användas:

• RSA används i stor utsträckning på Internet.
• Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), används av Bitcoins
• Enligt säkerhetsstandarderna NIST och FIPS 186-4 är Digital Signature Algorithm (DSA) en viktig federal informationsbehandlingsstandard för autentisering av digitala signaturer. Bitcoin stöder DSA tillsammans med två andra algoritmer.

Diffie-Hellman nyckelutbyte

Hashfunktioner är kraftfulla matematiska algoritmer som omvandlar en given indata till en utdata med fast storlek. Genom denna process säkerställs dataintegriteten i kryptografi. SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) är en av de mest använda hashfunktionerna som för närvarande är i omlopp.

Kryptografiska frågor

Även om kryptografi kan säkra kommunikationer finns det fortfarande sätt för angripare att kringgå den och bryta sig in i datorer som hanterar kryptering. Dåliga implementeringar, som att använda standardnycklar, gör det ännu enklare för dem. Å andra sidan förbättrar kryptografisk säkerhet skyddet mot illvilliga aktörer som försöker komma åt krypterade meddelanden eller data.

I väntan på kvantdatorernas intåg utlyste NIST en ansökningsomgång för matematiker och forskare för att utveckla nya standarder för kryptografi med öppen nyckel. Detta berodde på den ökande oron över kvantdatorernas imponerande beräkningsförmåga som potentiellt skulle kunna äventyra befintliga krypteringstekniker. Sedan 2016 har NIST arbetat målmedvetet med dessa nya kryptografiska modeller för att förbereda sig för detta framtida genombrott.

I jämförelse med traditionella datorer bygger kvantdatorer på qubits – som kan representera både 0 och 1 samtidigt. På så sätt kan den utföra två operationer samtidigt. Även om NIST räknar med att en storskalig kvantdator inte kommer att byggas under det kommande decenniet, kräver den nuvarande tekniken standardisering av allmänt accepterade algoritmer för kryptografi med offentlig nyckel som är immuna mot alla möjliga attacker från en kvantdator.

Varför är kryptografi så viktigt?

I takt med att Internet används alltmer för både affärsändamål och privat bruk har kryptografi blivit en ovärderlig tillgång för att skydda säkerhetskänsliga data från att nås av obehöriga användare.

Med sin kombination av kod, nyckel och beräkningar för att låsa in information säkert i krypterade filer, visar sig denna metod vara mycket bättre än någon annan när det gäller att hålla dina konfidentiella uppgifter säkra. I dagens digitala värld spelar kryptering en avgörande roll för att skydda dina känsliga uppgifter från obehöriga!

Förr avlyssnades telefoner hela tiden – myndigheterna behövde ingen fullmakt, de kunde bara lyssna på vem de ville. Men med kryptografi är den oron borta, eftersom alla meddelanden du skickar bara kan avkodas av den avsedda mottagaren. Det gäller allt från personliga meddelanden till konfidentiell bankinformation.