Wat is een cijfer?

Een cijfer is een data encryptie tool die is ontworpen om gevoelige informatie te beveiligen door platte tekst om te zetten in onleesbare code. Het zorgt ervoor dat alleen geautoriseerde gebruikers met de juiste decryptiesleutel toegang hebben tot de originele gegevens, wat een robuuste bescherming biedt tegen ongeautoriseerde toegang en cyber bedreigingen.

Wat is een cijfer?

Een cijfer is een methode of algoritme wordt gebruikt om leesbare gegevens, bekend als platte tekst, om te zetten in een gecodeerd formaat genaamd cijfertekst, waardoor de informatie onleesbaar wordt voor onbevoegde personen. Dit proces, bekend als encryptie, transformeert de gegevens in een veilige, onbegrijpelijke vorm die alleen kan worden teruggebracht naar de oorspronkelijke staat door gebruik te maken van een specifieke decoderingssleutel alleen bekend bij geautoriseerde partijen.

Ciphers zijn fundamenteel voor moderne cryptografie en vormen de ruggengraat van veilige communicatie- en gegevensbeschermingssystemen. Ze worden veel gebruikt om gevoelige informatie te beschermen, of het nu gaat om onderweg or onbeweeglijk, tegen onderscheppen of toegang door kwaadwillende actoren. Een cipher omvat doorgaans complexe wiskundige algoritmen die gegevens op basis van de encryptiesleutel versleutelen, waardoor het voor onbevoegde gebruikers rekenkundig onmogelijk wordt om de code te kraken zonder toegang tot de sleutel.

Ciphers kunnen symmetrisch zijn, waarbij dezelfde sleutel wordt gebruikt voor encryptie en decryptie, of asymmetrisch, waarbij verschillende sleutels worden gebruikt voor elk proces, wat de beveiliging en functionaliteit in verschillende encryptiescenario's verbetert. Als hoeksteen van internetveiligheid, cijfers worden in verschillende toepassingen gebruikt, waaronder beveiligd berichtenverkeer, online bankieren en gegevensopslag, om persoonlijke, financiële en organisatorische gegevens te beschermen.

Cipher-voorbeeld

Een voorbeeld van een cijfer is de Advanced Encryption Standard (AES). AES is een symmetrische sleutelversleutelingsalgoritme, wat betekent dat dezelfde sleutel wordt gebruikt voor zowel het versleutelen als het ontsleutelen van gegevens. Het werd in 2001 vastgesteld als de versleutelingsstandaard door het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) en wordt veel gebruikt voor het beveiligen van gevoelige gegevens in verschillende toepassingen, waaronder bestandsversleuteling, VPN'sen veilige communicatie.

AES werkt met vaste blokgroottes van 128 stukjes en ondersteunt sleutellengtes van 128, 192 of 256 bits, wat een hoog niveau van beveiliging en efficiëntie biedt. Vanwege de sterkte en weerstand tegen aanvallen is AES een voorkeurskeuze voor overheden, financiële instellingen en veel organisaties wereldwijd om de vertrouwelijkheid en integriteit van hun gegevens.

Hoe werkt een code?

Hieronder ziet u hoe een code doorgaans werkt, onderverdeeld in belangrijke stappen:

1. Plattetekstinvoer. Het proces begint met de originele, leesbare gegevens, bekend als platte tekst, die van alles kan zijn, van een tekstbericht tot een filetDit zijn de gegevens die gecodeerd moeten worden.
2. Sleutel generatie. Er wordt een cryptografische sleutel gegenereerd. Deze sleutel is essentieel voor zowel het versleutelen als het ontsleutelen van de data. Bij symmetrische versleuteling wordt dezelfde sleutel gebruikt voor beide processen, terwijl bij asymmetrische versleuteling verschillende sleutels worden gebruikt voor versleuteling en ontsleuteling.
3. Encryptiealgoritme (cijfer). Het encryptiealgoritme, of cipher, neemt de platte tekst en de cryptografische sleutel als invoer. Het past een reeks wiskundige bewerkingen toe om de platte tekst te verhaspelen in een onbegrijpelijk formaat, bekend als ciphertext. Deze bewerkingen kunnen substitutie, transpositie of bitmanipulatie omvatten, afhankelijk van het type cipher dat wordt gebruikt.
4. Cijfertekstuitvoer. Zodra het encryptiealgoritme de plaintext verwerkt, produceert het de ciphertext. Dit is de gecodeerde versie van de data, en het is onleesbaar zonder de juiste decryptiesleutel.
5. Verzending of opslag. De ciphertext wordt vervolgens veilig opgeslagen of via een netwerk verzonden. Omdat de gegevens gecodeerd zijn, blijven ze beschermd, zelfs als ze door onbevoegden worden onderschept.
6. Decoderingsproces. Wanneer een geautoriseerde ontvanger of systeem toegang nodig heeft tot de originele data, wordt de ciphertext in het decryptie-algoritme gevoerd, samen met de juiste decryptiesleutel. Dit keert het encryptieproces om en transformeert de ciphertext terug naar leesbare plaintext.
7. Herstel van platte tekst. Na decodering wordt de originele platte tekst hersteld, waardoor de geautoriseerde partij toegang krijgt tot de originele informatie in leesbare vorm. De beveiliging van dit hele proces hangt sterk af van de sterkte van het encryptiealgoritme en de geheimhouding van de cryptografische sleutel.

Cijfertypen

Ciphers zijn algoritmes die worden gebruikt om data te versleutelen en ontsleutelen, en spelen een cruciale rol bij het beveiligen van gevoelige informatie. Er zijn twee primaire typen ciphers, elk met verschillende kenmerken en toepassingen. Hier is een overzicht van de belangrijkste typen ciphers:

• Substitutiecijfer. Een substitutiecijfer werkt door elk element van de platte tekst (bijvoorbeeld een letter of bit) te vervangen door een ander element volgens een specifiek systeem. De eenvoudigste vorm hiervan is de Caesarcijfer, waarbij elke letter in het bericht een vast aantal posities in het alfabet wordt verschoven.
• Transpositiecijfer. In een transpositiecijfer worden de posities van elementen in de platte tekst opnieuw gerangschikt volgens een gedefinieerd systeem. In tegenstelling tot substitutiecijfers worden de werkelijke waarden van de platte tekst niet gewijzigd, alleen hun posities.
• Stroomcijfer. Een stream cipher versleutelt de data bit voor bit, byte voor byte, meestal door de platte tekst te combineren met een pseudo-willekeurige datastroom (keystream). Het is zeer geschikt voor toepassingen waarbij gegevens in realtime moeten worden gecodeerd, zoals bij het coderen van netwerkverkeer.
• Blokcijfer. Een blokcijfer versleutelt gegevens in blokken van vaste grootte (bijvoorbeeld blokken van 128 bits), waarbij elk blok platte tekst onafhankelijk wordt versleuteld. Deze worden vaak gebruikt bij het versleutelen van grote hoeveelheden gegevens, zoals bij bestandsversleuteling of beveiligde communicatieprotocollen.
• Symmetrische code. Symmetrische cijfers gebruiken dezelfde sleutel voor zowel encryptie als decryptie. De sleutel moet geheim worden gehouden en gedeeld tussen de communicerende partijen.
• Asymmetrische code. Asymmetrische cijfers, ook bekend als public-key cryptografie, gebruiken een paar sleutels: één voor encryptie (public key) en één voor decryptie (private key). Dit maakt veilige communicatie mogelijk zonder dat er een geheime sleutel hoeft te worden gedeeld.
• Polyalfabetisch cijfer. Een polyalfabetische cipher gebruikt meerdere substitutie-alfabetten om de data te versleutelen, waardoor het beter bestand is tegen frequentieanalyse dan simpele substitutie-ciphers. De bekendste polyalfabetische cipher is de Vigenère-cijfer.

Cipher-gebruiksgevallen

Ciphers zijn cruciaal voor het beveiligen van digitale communicatie en het beschermen van gevoelige gegevens in verschillende sectoren. Hun vermogen om informatie te versleutelen en te ontsleutelen zorgt voor privacy, gegevensintegriteit en naleving van beveiligingsvoorschriften. Hier zijn enkele veelvoorkomende use cases voor ciphers:

• Veilige communicatie. Ciphers worden gebruikt om communicatie te beschermen, zoals e-mails, berichten-apps en telefoongesprekken. Encryptie zorgt ervoor dat alleen de beoogde ontvanger het bericht kan lezen, waardoor het wordt beschermd tegen onderschepping door onbevoegde partijen. Protocollen zoals SSL / TLS, die worden gebruikt bij veilig surfen op het web, vertrouwen ook op encryptiecodes om gegevens die via internet worden verzonden te beschermen.
• Bescherming van gegevensopslag. Cijfers versleutelen gegevens die op apparaten zijn opgeslagen, databankenof cloud servers om ongeautoriseerde toegang te voorkomen. Dit is vooral belangrijk voor gevoelige informatie zoals financiële gegevens, persoonlijke gegevens of vertrouwelijke bedrijfsgegevens. Oplossingen zoals schijfversleuteling (bijv. BitLocker, FileVault) en cloud encryptie maakt gebruik van codes om opgeslagen gegevens te beschermen.
• Virtuele particuliere netwerken (VPN's). VPN's gebruiken codes om veilige tunnels te creëren tussen het apparaat van een gebruiker en een externe serverDoor alle gegevens die door de tunnel gaan te versleutelen, zorgen VPN's ervoor dat informatie zoals browsegeschiedenis, locatie en gevoelige online transacties privé blijven en beveiligd zijn tegen toezicht of aanvallen van derden.
• Authenticatie en wachtwoordbeveiligingCijfers spelen een cruciale rol bij het beveiligen wachtwoordenWanneer gebruikers accounts aanmaken, worden hun wachtwoorden gecodeerd met behulp van hashing algoritmen (een soort cipher) en opgeslagen in databases. Zelfs als de database is gecompromitteerd, blijven de werkelijke wachtwoorden beschermd, omdat ze niet eenvoudig kunnen worden teruggedraaid zonder de decryptiesleutel of aanzienlijke rekenkracht.
• Mobiele en bankapplicaties. Mobiele apps, met name in de financiële sector, vertrouwen zwaar op encryptiecodes om gevoelige gegevens zoals transacties, accountgegevens en persoonlijke informatie te beveiligen. Banking-apps, betalingsverwerkers en e-wallets gebruiken encryptie om te voorkomen dat gegevens worden blootgesteld tijdens transacties, waardoor het vertrouwen van gebruikers in hun financiële activiteiten wordt gewaarborgd.
• Beveiligde websites (HTTPS). Websites die gebruikmaken van HTTPS-protocollen gebruiken encryptiecodes om de gegevens die tussen de gebruikers worden uitgewisseld te beveiligen. browser en web serverHiermee wordt voorkomen dat gevoelige informatie, zoals inloggegevens, betalingsgegevens en persoonlijke gegevens, door aanvallers wordt onderschept tijdens online transacties.
• End-to-end encryptie (E2EE). E2EE zorgt ervoor dat alleen de verzender en de beoogde ontvanger de uitgewisseld berichten kunnen lezen. Berichtenplatforms zoals WhatsApp en Signal gebruiken E2EE en vertrouwen op encryptiecodes om te voorkomen dat derden, inclusief de platformprovider, toegang krijgen tot de inhoud van de communicatie.