نظام التشفير

الموسوعة الحرة

في علم التشفير ، نظام التشفير هو مجموعة من خوارزميات التشفير اللازمة لتنفيذ خدمة أمنية معينة، مثل السرية ( التشفير ). [ 1 ]

يتكون نظام التشفير عادةً من ثلاث خوارزميات: واحدة لتوليد المفاتيح ، وأخرى للتشفير، وثالثة لفك التشفير. يُستخدم مصطلح "التشفير" (أو "الخوارزمية" ) غالبًا للإشارة إلى زوج من الخوارزميات، إحداهما للتشفير والأخرى لفك التشفير. لذا، يُستخدم مصطلح "نظام التشفير" في أغلب الأحيان عندما تكون خوارزمية توليد المفاتيح مهمة. ولهذا السبب، يُستخدم مصطلح "نظام التشفير" عادةً للإشارة إلى تقنيات المفتاح العام ؛ ومع ذلك، يُستخدم كل من "التشفير" و"نظام التشفير" لتقنيات المفتاح المتناظر .

التعريف الرسمي

رياضياً، يمكن تعريف نظام التشفير أو مخطط التشفير على أنه مجموعة من العناصر(P،ج،ك،هـ،د){\displaystyle ({\mathcal {P}},{\mathcal {C}},{\mathcal {K}},{\mathcal {E}},{\mathcal {D}})}بالخصائص التالية.

  1. P{\displaystyle {\mathcal {P}}}هي مجموعة تسمى "مساحة النص العادي". وتسمى عناصرها بالنصوص العادية.
  2. ج{\displaystyle {\mathcal {C}}}هي مجموعة تسمى "مساحة النص المشفر". وتسمى عناصرها بالنصوص المشفرة.
  3. ك{\displaystyle {\mathcal {K}}}هي مجموعة تسمى "مساحة المفاتيح". وتسمى عناصرها بالمفاتيح.
  4. هـ={هـك:ك∈ك}{\displaystyle {\mathcal {E}}=\{E_{k}:k\in {\mathcal {K}}\}}هي مجموعة من الدوالهـك:P→ج{\displaystyle E_{k}:{\mathcal {P}}\rightarrow {\mathcal {C}}}وتسمى عناصرها "وظائف التشفير".
  5. د={دك:ك∈ك}{\displaystyle {\mathcal {D}}=\{D_{k}:k\in {\mathcal {K}}\}}هي مجموعة من الدوالدك:ج→P{\displaystyle D_{k}:{\mathcal {C}}\rightarrow {\mathcal {P}}}وتسمى عناصرها "وظائف فك التشفير".

لكلهـ∈ك{\displaystyle e\in {\mathcal {K}}}، هنالكد∈ك{\displaystyle d\in {\mathcal {K}}}بحيثدد(هـهـ(ص))=ص{\displaystyle D_{d}(E_{e}(p))=p}للجميعص∈P{\displaystyle p\in {\mathcal {P}}}[ 2 ]​

ملاحظة: عادةً ما يتم تعديل هذا التعريف من أجل التمييز بين نظام التشفير كونه إما نظام تشفير بمفتاح متماثل أو نظام تشفير بمفتاح عام .

أمثلة

يُعدّ تشفير قيصر مثالاً كلاسيكياً على أنظمة التشفير . أما نظام تشفير RSA فهو مثال معاصر .

ومن الأمثلة الأخرى على أنظمة التشفير معيار التشفير المتقدم (AES). يُعدّ معيار التشفير المتقدم خوارزمية تشفير متناظرة واسعة الانتشار، وقد أصبح المعيار المعتمد لتأمين البيانات في مختلف التطبيقات.

يُعد نظام التشفير Paillier مثالاً آخر يُستخدم للحفاظ على الخصوصية والمعلومات الحساسة. ويُستخدم في التصويت الإلكتروني واليانصيب الإلكتروني والمزادات الإلكترونية. [ 3 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ مينيزيس، أ.؛ أورشوت، ب. فان؛ فانستون، س. (1997). دليل التشفير التطبيقي (  الطبعة الخامسة). مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 0-8493-8523-7.
  2. ↑ بوخمان، يوهانس أ. (13 يوليو 2004). مقدمة في علم التشفير ( الطبعة الثانية). سبرينغر. ISBN  0-387-20756-2.
  3. ↑ شيا، تشي؛ يانغ، شياويون؛ شياو، مين؛ هي، ديبياو (2016). "تشفير بايلير ذو العتبة الآمنة القابلة للإثبات والمبني على هندسة المستويات الفائقة" . في: ليو، جوزيف ك.؛ شتاينفيلد، رون (محرران). أمن المعلومات والخصوصية . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 9723. تشام: دار نشر سبرينغر الدولية. الصفحات 73-86 . doi : 10.1007/978-3-319-40367-0_5 . ISBN   978-3-319-40367-0.