В чём разница между шифрованием, кодированием и хешированием?
Шифрование, хеширование и кодирование очень похожи, но на самом деле каждое из них используется с определённой целью. Разбираемся, в чём разница.
Мы невольно используем шифрование, хеширование и кодирование каждый день. Эти понятия кажутся похожими, их довольно легко перепутать, но на самом деле каждое из них используется с определённой целью и имеет свои особенности.
Хеширование
Начнём с самого простого — хеширования. Хеширование — это преобразование входных данных в уникальную последовательность символов, из которой невозможно получить исходное сообщение. Самый яркий пример использования — для проверки целостности. Если изменить в исходном файле или тексте хоть один бит, в результате получим новую уникальную последовательность.
Примеры хешей: MD5, семейство SHA.
Шифрование
Кодирование и шифрование немного сложнее различать между собой, иногда эти слова могут использоваться, как синонимы. Но важно запомнить, что у них абсолютно разные цели. Смысл шифрования — сделать исходное сообщение нечитаемым для любого, кто не владеет ключом. Старые или уязвимые шифры легко взламываются, хотя их цель была именно в том, чтобы скрыть содержание сообщения.
Кодирование
Кодирование — это преобразование входных данных в определённую последовательность бит или заданных символов для удобства дальнейшей работы. Самый простой пример — преобразовать текст в код Хэмминга для дальнейшей передачи по линиям электросвязи. По линии электросвязи нельзя передать буквы, а возможности аналогового сигнала достаточно ограничены, что не позволяет использовать алфавит из 33 букв, но передать битовую последовательность можно. Также этот код самоконтролирующийся и самокорректирующийся, что позволяет исправить некоторые ошибки, которые могут возникнуть при помехах во время передачи данных.
Применение
Таким образом, при передаче сообщения через интернет:
- кодирование используется, чтобы передать сообщение и его смогли прочитать на разных устройствах;
- шифрование используется, чтобы ваше сообщение не смог прочитать никто посторонний;
- хеширование используется, чтобы никто не смог незаметно изменить ваше сообщение.
Следите за новыми постами по любимым темам
Подпишитесь на интересующие вас теги, чтобы следить за новыми постами и быть в курсе событий.
Хеширование, кодирование и шифрование: сходство и различия
Рядовой пользователь ПК и интернета сталкивается с шифрованием, кодированием и хешированием буквально каждый день – и чаще всего даже не подозревает об этом. Более продвинутые пользователи, которые поверхностно знакомы с этими терминами, зачастую их путают.
Хеширование, кодирование и шифрование — определение терминов
У понятий хеширования, кодирования и шифрования действительно есть нечто общее. Все они являются способами преобразования информации. Только делают они это разными способами и с разной целью.
Хеширование
Термин происходит от английского слова hash – «фарш», «месиво». Примерно так хеш-функция и работает: массив данных (например, фрагмент текста) преобразуется в уникальную строку (хеш-сумму), по которой невозможно восстановить исходную информацию.
Хеширование одного параграфа этой статьи
Примечание: существуют онлайн-сервисы, способные сопоставить хеши оригиналам простых слов (если соответствующие хеш-строки уже есть в используемой ими базе). Именно по этой причине не стоит выбирать для своих учетных записей слишком простые пароли.
В базе данных уже есть хеш пароля password123
Длина строки-результата всегда будет одинакова, независимо от размера исходного массива. Пароль пользователя, который сайт сохраняет на своем сервере, в хешированном виде имеет ту же длину, что и вся «Большая советская энциклопедия» – при условии, что они будут обработаны одним и тем же алгоритмом.
Если во всей «Большой советской энциклопедии» изменить всего лишь одну букву, хеш-сумма уже будет другой. То же самое произойдет при изменении всего одного байта в любом файле – программе, видео, документе.
Чаще всего хеширование применяется для хранения паролей и платежных данных банковских карт (на различных серверах). Другие повседневные сферы применения:
- подтверждение авторства электронного документа;
- индикатор неизменности системных файлов;
- операции в криптовалютных системах;
- поиск в торрент-сетях;
- обнаружение дубликатов на жестком диске;
- контроль целостности и подлинности скачанного файла.
Для расчета хеш-сумм используются специальные программы. Например, бесплатные HashTab и HashMyFiles. Рассчитанные с их помощью хеши (их также называют контрольными суммами) служат своеобразным цифровым удостоверением для файлов.
Если такую подпись указать на веб-странице, с которой происходит скачивание файла, пользователь может быть уверен, что не скачал вместе с программой какой-нибудь троян.
Контрольные суммы на странице загрузки программы
Практически любой менеджер загрузок можно настроить на автоматическую проверку соответствия скачиваемого материала необходимой контрольной сумме. Это особенно удобно при загрузке объемных многотомных архивов.
Шифрование
Шифрование делает информацию нечитаемой без использования соответствующего секретного ключа. Для шифрования и обратного преобразования в читаемый вид может использоваться один и тот же ключ. Такое шифрование называется симметричным.
В случае использования двух ключей шифр называется ассиметричным. Этот тип шифрования использует открытый ключ для шифрования, и закрытый – для расшифровки.
С ассиметричным шифрованием пользователи взаимодействуют каждый день: на нем базируются все основные сетевые протоколы передачи данных – HTTPS,TLS, SSH. Первый протокол используют браузеры, второй – мессенджеры, IP-телефония.
Протокол SSH позволяет удаленно редактировать файлы сайта на сервере хостинг-провайдера. Он также применяется для зашифрованной трансляции видео с веб-камеры.
В самом общем смысле, цель шифрования заключается в предотвращении несанкционированного доступа к информации путем предоставления соответствующего ключа только авторизованным пользователям.
Кодирование
Цель кодирования заключается в преобразовании информации в определенную последовательность бит (или символов) для удобства дальнейшей обработки. При этом каждому биту передаваемой информации соответствует свой набор уровней электрических сигналов (для кабельных сетей).
В беспроводных сетях закодированная информация передается методом модуляции высокочастотных сигналов. Это известные любому пользователю Bluetooth и Wi-Fi.
В самом компьютере информация кодируется в определенный набор символов. На сегодняшний день распространены три основных типа кодировки:
- ASCII-совместимые;
- UTF-8;
- EBCDIC-совместимые.
Обычному пользователю эти термины ни о чем не говорят, пока он не получит по электронной почте нечитаемую абракадабру. Или не попытается открыть кириллический readme-файл на компьютере с англоязычной версией операционной системы Windows.
Нечитаемый текст в кириллической кодировке
Несложные манипуляции на сайте, предоставляющем услуги по раскодированию, помогают привести абракадабру в читаемый вид.
Сервис автоматически определил кодировку и привел текст в нормальный вид
Другой случай, когда понимание вида кодировки может пригодиться – создание собственной веб-страницы.
Кодировка первой веб-страницы правильная
Еще одно повседневное проявление кодирования информации – различные кодеки видео и аудио: mp3, flac, xvid, hevc. Их назначение, помимо непосредственной передачи информации – сжатие до приемлемого соотношения качества и объема.
Пример совместной работы
Проще всего проиллюстрировать концепции шифрования, кодирования и хеширования можно на примере ТВ-сериала, упакованного в архив и скачанного из торрент-сети:
- Видео и аудио-дорожка были обработаны кодеками для уменьшения размера – это кодирование. В процессах скачивания и просмотра происходят операции кодирования /раскодирования.
- Файлы были сохранены в архиве с паролем – симметричное шифрование.
- Сериал был найден торрент-клиентом по хеш-тегу, по окончании скачивания программа проверила целостность файла – хеширование.
Кодирование использовалось, чтобы сжать сериал, передать его по сети, посмотреть на любом устройстве. Шифрование было нужно, чтобы сериал посмотрели только пользователи определенного трекера. Хеширование применялось, чтобы не открыть архив с трояном.
Главные различия между шифрованием, хешированием и кодированием
Кодирование и шифрование, хотя их часто считают синонимами, выполняют разные функции. Кодирование преобразует информацию для передачи и дальнейшего использования. Шифрование же делает информацию бесполезной для постороннего пользователя.
От хеширования шифрование отличается обратимостью. Если иметь (подобрать) ключ, восстановить зашифрованную информацию не составляет труда. По мере роста вычислительных мощностей ключи симметричного шифрования должны становиться длиннее.
Хеширование изменяет информацию необратимо. Хотя теоретически исходные данные получить можно, на практике подобная вычислительная задача практически неосуществима.
Разница между шифрованием, кодированием и хешированием
Основное различие: шифрование, кодирование и хеширование — это методы, используемые для преобразования формата данных. Шифрование используется для преобразования обычного текста в зашифрованный текст, чтобы его могли понять только уполномоченные лица. Кодирование используется для изменения данных в специальный формат, который делает их доступными для внешних процессов. При хешировании данные преобразуются в дайджест сообщения или хеш, который обычно представляет собой число, сгенерированное из строки текста. Хеширование необратимо как шифрование и кодирование.
Шифрование, кодирование и хеширование часто считаются одними и теми же людьми. Однако между ними мало различий. Шифрование имеет дело с ключами, которые используются для шифрования и дешифрования данных. Эти ключи используются для преобразования простого текста в зашифрованный текст и наоборот. Шифрование используется для обеспечения конфиденциальности конфиденциальных данных. Шифрование преобразует форму данных, чтобы обеспечить их безопасность и защиту от посторонних лиц.
Кодирование также имеет дело с изменением формы данных. Однако, в отличие от шифрования, намерение кодирования не связано с безопасностью. Сообщение кодируется с использованием алгоритма. Однако для каждого открытого текста создается один зашифрованный текст. Двоичное кодирование десятичных чисел можно рассматривать как пример кодирования.
Схема, используемая для преобразования, не держится в секрете, как в случае шифрования. Обычно это общедоступно, и, таким образом, закодированная информация может быть легко декодирована. Целью кодирования является защита целостности данных при перемещении по сети связи.
Как и кодирование и шифрование, хеширование также является процессом изменения формы данных. Данные преобразуются в дайджест сообщения или хеш, который обычно представляет собой число, сгенерированное из строки текста. Эти дайджесты важны, так как можно легко сопоставить хэш отправленных и полученных сообщений, чтобы убедиться, что оба они одинаковы, и данные не обрабатываются.
Шифрование и кодирование являются обратимыми при знании соответствующего ключа или схемы. Однако хеширование необратимо. Нельзя достичь оригинальной формы данных с помощью дайджеста. Шифрование и кодирование также различаются, поскольку шифрование обычно включает в себя использование ключей, а ключи известны только уполномоченным лицам. При кодировании алгоритм, который используется для кодирования, общеизвестен. Таким образом, шифрование, кодирование и хеширование — все это способы изменения формы данных от одного к другому. Тем не менее, они отличаются методами, используемыми для преобразования и их основными целями.
Сравнение между шифрованием, кодированием и хешированием:
шифрование
кодирование
хеширования
Шифрование имеет дело с ключами, которые используются для шифрования и дешифрования данных. Эти ключи используются для преобразования простого текста в зашифрованный текст и наоборот.
Сообщение кодируется с использованием алгоритма кодирования. Однако для каждого открытого текста создается один зашифрованный текст. Схема, используемая для преобразования, не держится в секрете, как в случае шифрования. Обычно это общедоступно, и, таким образом, закодированная информация может быть легко декодирована.
При хешировании данные преобразуются в дайджест сообщения или хеш, который представляет собой число, сгенерированное из строки текста. Эти дайджесты важны, так как можно легко сопоставить хэш отправленных и полученных сообщений, чтобы убедиться, что оба они одинаковы, и данные не обрабатываются.
Шифрование, кодирование и хэширование – в чём разница?
Все три термина – шифрование, кодирование и хэширование – в какой-то степени синонимичны, но всё же применяются по-разному. В этой статье мы разберёмся в различиях и применении детально.
Шифрование
Шифрование (англ. encryption) употребляется, в основном, в отношении мессенджеров и шифрования сообщений. Сейчас наиболее распространён такой термин, как «сквозное шифрование» (анг. end-to-end encryption). По сути, шифрование – это такая техника кодирования данных, при которой, например, сообщение зашифровано таким алгоритмом, что только авторизированные пользователи могут получить доступ к информации. Шифрование используется, когда нужно переслать конфиденциальные данные, такие как, например, комбинацию из логина и пароля или других чувствительных данных.
В шифровании информация может быть зашифрована с помощью специальных алгоритмов – AES (англ. Advanced Encryption Standard – симметричный алгоритм блочного шифрования, принятый в качестве стандарта правительством США, является одним из самых популярных алгоритмов шифрования) и RSA (аббревиатура от англ. Rivest, Shamir, Adleman, криптографический шифровальный алгоритм с открытым ключом, первый алгоритм, пригодный как для шифрования, так и для цифровой подписи). Зашифрованная информация называется «шифротекст» (ciphertext), которая может переводиться обратно в исходник – «простой текст» (plain text), и наоборот – простой текст шифруется в шифротекст. Существует два вида шифровальных алгоритмов – симметричный и асимметричный. В симметричном информация шифруется и дешифруется с помощью одного и того же ключа, в асимметричном – с помощью двух ключей, например, один для шифрования, другой для дешифрования.
Кодирование
Кодирование (англ. encoding) применяется, чтобы трансформировать информацию из одной формы в другую, сделать её читаемой для нужных систем, удобного хранения и автоматической переработки. Кодирование не используется для защиты данных, а алгоритмы кодирования зачастую не уникальны. Кодирование используется, если, например, нужно уменьшить размер аудио или видеофайла, каждый формат аудио и видео имеет соответствующую кодирующую и декодирующую программу.
У кодирования есть несколько направлений: сжатие данных, транспортное кодирование (дополнительное кодирование для совместимости с протоколами передачи данных), криптография (преобразование информации для конфиденциальной передачи), физическое кодирование (трансформация сигналов в шкалу данных, например, амплитуду тока), обнаружение и исправление ошибок (контроль целостности данных при воспроизведении). Примерами программ кодирования можно отметить ASCII, BASE64, UNICODE и др.
Хэширование
При хэшировании (англ. hashing) информация конвертируется в хэш, используя хэш-функции. Хэш-функция осуществляет преобразование массива вводных данных в битовую строку заданной длины, выполняемое определённым алгоритмом. То есть хэширование полезно, когда нужно перевести информацию произвольного размера в информацию определённого размера.
Хэш-функции применяются при создании уникальных идентификаторов для наборов данных, при сохранении паролей в системах защиты в виде хэш-кода, при создании электронной подписи, при поиске дублирующихся данных в больших массивах информации и др. Исходные данные в хэшировании называются «ключом», а результат преобразования – «хэш-кодом».
Существует множество алгоритмов хэширования в соответствии со спецификой решаемой задачи, например, алгоритмы по разрядности, вычислительной сложности или криптостойкости.
Шифрование и хэширование для защиты конфиденциальной информации
Как мы уже объяснили, кодирование применяется не для защиты данных, а всего лишь для приведения массивов данных в удобочитаемый для системы формат и размер. Шифрование и хэширование, наоборот, отвечают за сохранность информации при передаче и хранении.
Если мы говорим о хранении и передаче информации на рабочем месте, конечно, нельзя не сказать о большом количестве данных, которые проходят через устройства сотрудников и рисках утечки конфиденциальной информации. Сотрудники, не работающие в отделе информационной безопасности компании и, соответственно, не вникающие в детали такого метода защиты, как шифрование или хэширование, нуждаются в гораздо более универсальном методе защиты данных. Комплексную защиту данных может предоставить надёжная DLP-система.
Например, DLP-система SecureTower от Falcongaze может анализировать данные по множеству параметров, в том числе и по вышеупомянутым хэш-функциям. А также:
Контентный анализ файлов и документов по содержимому:
— анализ текстовых файлов и отправляемого текста (учитываются морфологические особенности языка, анализируется текст с грамматическими ошибками либо написанный транслитом);
— анализ изображений (распознавание текста на изображениях, печатей, штампов);
— анализ голосовых сообщений и звонков, распознавание речи Анализ по добавленным шаблонам/ регулярным выражениям (распознавание пересылаемых банковских карт, фото паспорта, внутренних документов).
Статистический анализ количественный учет выполняемых действий;
Анализ общих связей между сотрудниками выявление путей распространения информации;
Анализ по цифровым отпечаткам;
Распознавание замаскированных файлов;
После анализа перехваченных данных, если есть нарушение правила безопасности, система автоматически уведомляет об инциденте со всей информацией о нём.
Вывод: таким образом, все три термина – шифрование, кодирование и хэширование – используются для преобразования данных из одной формы в другую для безопасности передачи или удобства распознавания. Однако следует помнить, что конфиденциальные данные можно защитить шифрованием или хэшированием. Для надёжности, особенно данных организации, лучше прибегнуть к дополнительным мерам защиты в виде функциональной DLP-системы.