Cryptografie

Schrijver: Leandro Alegsa Aanmaakdatum: 17 december 2020

Cryptografie, oftewel cryptologie, is de praktijk en studie van het verbergen van informatie. Het wordt ook wel code genoemd, maar dit is niet echt een correcte naam. Het is de wetenschap die gebruikt wordt om informatie geheim en veilig te houden. Moderne cryptografie is een mix van wiskunde, computerwetenschap en elektrotechniek. Cryptografie wordt gebruikt in ATM (bank)kaarten, computerwachtwoorden, en winkelen op het internet.

Wanneer een bericht met behulp van cryptografie wordt verzonden, wordt het eerst gewijzigd (of versleuteld) voordat het bericht wordt verzonden. De methode voor het wijzigen van tekst wordt een "code" of, meer precies, een "cipher" genoemd. De gewijzigde tekst wordt "ciphertext" genoemd. De wijziging maakt het bericht moeilijk te lezen. Iemand die het wil lezen moet het terug veranderen (of ontcijferen). Hoe het terug te veranderen is een geheim. Zowel de persoon die het bericht stuurt als degene die het ontvangt moet de geheime manier kennen om het te veranderen, maar andere mensen zouden dat niet moeten kunnen. Het bestuderen van de cyphertext om het geheim te ontdekken wordt "cryptoanalyse" of "kraken" of soms "codebreken" genoemd.

Verschillende soorten cryptografie kunnen gemakkelijker of moeilijker te gebruiken zijn en kunnen de geheime boodschap beter of slechter verbergen. Cijfers gebruiken een "sleutel" die een geheim is dat de geheime berichten verbergt. De cryptografische methode hoeft niet geheim te zijn. Verschillende mensen kunnen dezelfde methode gebruiken maar verschillende sleutels, zodat ze elkaars berichten niet kunnen lezen. Aangezien de Caesar code slechts zoveel sleutels heeft als het aantal letters in het alfabet, is het gemakkelijk te kraken door alle sleutels te proberen. Cijfers die miljarden sleutels toelaten, worden met complexere methoden gekraakt.

Sinds de tijd van Caesar zijn er veel verbeterde cyfers gemaakt. In sommige gevallen ging het om slimme wiskunde om de slimme cryptoanalyse te weerstaan. In de loop van de 20e eeuw werden computers het belangrijkste instrument van de cryptografie.

Symmetrisch

In een symmetrisch sleutelalgoritme delen zowel de zender als de ontvanger de sleutel. De verzender gebruikt de sleutel om het bericht te verbergen. Vervolgens gebruikt de ontvanger dezelfde sleutel op de tegenovergestelde manier om het bericht te onthullen. De meeste cryptografie is al eeuwenlang symmetrisch. Advanced Encryption Standard is een veelgebruikte standaard. Dit is echter niet te verwarren met symmetrie.

Asymmetrisch

Asymmetrische cryptografie is moeilijker te gebruiken. Elke persoon die asymmetrische cryptografie wil gebruiken, gebruikt een geheim nummer (een "private sleutel") dat niet gedeeld wordt, en een ander nummer (een "publieke sleutel") dat ze aan iedereen kunnen vertellen. Als iemand anders deze persoon een bericht wil sturen, gebruikt hij het nummer dat hem is verteld om het bericht te verbergen. Nu kan het bericht niet worden onthuld, zelfs niet door de afzender, maar de ontvanger kan het bericht gemakkelijk onthullen met zijn geheime of "private key". Op deze manier hoeft niemand anders de geheime sleutel te kennen.

Asymmetrische cryptografie neemt over het algemeen meer tijd in beslag en vereist meer computerkracht, daarom wordt het meestal niet gebruikt. In plaats daarvan wordt het vaak gebruikt voor computerhandtekeningen, wanneer een computer moet weten dat sommige gegevens (zoals een bestand of een website) zijn verzonden door een bepaalde afzender. Bijvoorbeeld, computersoftwarebedrijven die updates voor hun software uitbrengen, kunnen die updates ondertekenen om te bewijzen dat de update door hen is gemaakt, zodat hackers niet hun eigen updates kunnen maken die schade zouden veroorzaken. Websites die gebruik maken van HTTPS gebruiken een populair algoritme genaamd RSA om certificaten aan te maken, die laten zien dat ze eigenaar zijn van de website en dat deze veilig is. Computers kunnen ook asymmetrische cijfers gebruiken om elkaar de sleutels voor symmetrische cijfers te geven.

Computers

Computers kunnen snel rekenen. Ze kunnen zeer sterk vercijferen, en de meeste 21e eeuwse cryptografie gebruikt ze. Voorbeelden zijn computeralgoritmen zoals RSA, AES, en er zijn nog vele andere. Het gebruik van goede algoritmen zoals deze kunnen het erg moeilijk maken om de informatie die wordt verzonden te lezen.

Mensen

Omdat mensen langzamer zijn dan computers, kan elke cryptografie die ze gebruiken waarschijnlijk worden gebroken als er genoeg van de geheime manier om het te veranderen bekend is.

Eenvoudige vormen van cryptografie die mensen zonder machines kunnen doen zijn Caesar cijfers en transpositie cijfers, maar veel andere soorten werden gebruikt voordat computers werden gebruikt.

Vragen en antwoorden

V: Wat is cryptografie?

A: Cryptografie, of cryptologie, is de praktijk en studie van het verbergen van informatie. Het omvat een mix van wiskunde, computerwetenschappen en elektrotechniek om informatie geheim en veilig te houden.

V: Hoe wordt cryptografie gebruikt?

A: Cryptografie wordt gebruikt bij bankpassen, computerwachtwoorden en winkelen op het internet. Wanneer een bericht met behulp van cryptografie wordt verzonden, wordt het veranderd (of gecodeerd) voordat het wordt verzonden.

V: Wat houdt het veranderen van tekst met cryptografie in?

A: Voor het wijzigen van tekst met cryptografie wordt een "code" of "cijfer" gebruikt. De gewijzigde tekst wordt "cijfertekst" genoemd. Dit maakt het bericht moeilijk leesbaar, zodat iemand het moet terugveranderen (of decoderen).

V: Hoe noem je het bestuderen van de cijfertekst om het geheim te ontdekken?

A: Het bestuderen van de cyphertext om het geheim te ontdekken wordt "cryptanalyse" of "kraken" of soms "codebreken" genoemd.

V: Welk type sleutel gebruiken cijfers?

A: Cijfers gebruiken een "sleutel", een geheim dat de geheime berichten verbergt.

V: Hoeveel sleutels heeft het cijfer van Caesar?

A: Het cijfer van Caesar heeft evenveel sleutels als er letters in het alfabet zijn, dus het kan gemakkelijk gekraakt worden door alle mogelijke sleutels te proberen.

V: Hoe werden computers in de 20e eeuw betrokken bij cryptografie?

A: In de 20e eeuw werden computers een belangrijk hulpmiddel voor cryptografie omdat ze complexere methoden mogelijk maakten om cijfers te kraken die miljarden sleutels toelaten.