8 Técnicas Essenciais de Criptografia para Proteger Seus Dados Privados

O mundo roda em código e cifras. Das suas conversas privadas a transações online, criptografia está envolvida em quase tudo que você faz digitalmente. Na verdade, a vida como conhecemos hoje não seria possível sem ela.

Criptografia é a ciência da comunicação secreta onde o objetivo é transferir informação sobre um canal inseguro de forma que nenhuma terceira parte possa entender o que está sendo transmitido. Segurança tornou-se uma questão crítica já que a Internet fornece novas maneiras de obter acesso a sistemas e dados. Todo dispositivo conectado é um endpoint, agindo como uma porta dos fundos potencial para hackers.

Mesmo que você não tenha milhões a perder, proteger o que você tem importa muito. Existem muitos tipos diferentes de tecnologia de segurança disponíveis, mas criptografia é a que todo usuário de dispositivo digital deve conhecer. Tentamos explicar os métodos de criptografia mais comuns atualmente usados para salvar suas informações privadas.

Antes de começar: você deve saber que todo método de criptografia usa uma chave para transformar uma mensagem de texto plano em texto cifrado. Existem dois tipos básicos de criptografia:

• Simétrica (chave secreta): Usa a mesma chave para criptografia e descriptografia.
• Assimétrica (chave pública): Usa chaves diferentes para criptografia e descriptografia.

8. Triple DES

Triple DES foi desenvolvido para substituir o algoritmo original DES (Data Encryption Standard). Na verdade, o DES usava tamanho de chave de 56 bits que mais tarde se tornou vulnerável a ataques de força bruta devido ao aumento do poder computacional.

Triple DES fornece um método simples para expandir o tamanho da chave do DES (aplicando algoritmo DES três vezes a cada bloco de dados), sem a necessidade de desenvolver um algoritmo de bloco completamente novo. O comprimento total da chave soma 168 bits. Devido ao ataque meet-in-the-middle (MITM), a segurança efetiva que fornece é de apenas 112 bits.

Outlook, OneNote e System Center Configuration Manager 2012 da Microsoft usam Triple DES para proteger conteúdo do usuário e dados do sistema. Também é usado em muitas indústrias de pagamento eletrônico e outros serviços financeiros.

7. Blowfish

Mais um algoritmo de chave simétrica projetado para substituir DES. É conhecido por sua eficácia e velocidade. Está colocado em domínio público, o que significa que qualquer um pode usá-lo gratuitamente.

Blowfish funciona com comprimento de bloco de 64 bits e tamanho de chave variável, variando entre 32 bits a 448 bits. A criptografia envolve 16 rodadas de cifra Feistel, usando S-boxes grandes dependentes de chave.

No lado negativo, é vulnerável a ataques de aniversário, especialmente em contextos como HTTPS. Recomenda-se que você não use Blowfish para criptografar arquivos maiores que 4 GB devido ao seu pequeno tamanho de bloco de 64 bits.

Blowfish pode ser encontrado em dezenas de categorias de software, incluindo segurança de banco de dados, plataforma eCommerce, criptografia de arquivo e disco, gerenciamento de senhas e ferramentas de arquivamento, esteganografia, transferência de arquivo, shell seguro e criptografia de e-mail.

6. AES

AES (Advanced Encryption Standard) é o sucessor do DES e confiável como padrão pelo governo dos Estados Unidos e várias organizações. Baixo requisito de RAM e alta velocidade foram as principais razões pelas quais foi selecionado para ocultar informações ultrassecretas. O algoritmo pode performar bem em uma ampla gama de hardware, de smart cards de 8 bits a processadores de alto desempenho.

Embora o AES seja extremamente eficiente na forma de 128 bits, também usa chaves de 192 e 256 bits para segurança pesada. Tem 10 rodadas para chaves de 128 bits, 12 rodadas para chaves de 192 bits e 14 rodadas para chaves de 256 bits. A mesma chave é usada para criptografia e descriptografia de dados.

Até hoje, nenhum ataque prático contra AES foi descoberto. É usado em muitos protocolos e tecnologias de transmissão diferentes, como proteção WPA2 de rede Wi-Fi, tecnologia Voice-over-IP e dados de sinalização.

5. Twofish

Profissional de segurança de computador Bruce Schneier é o mentor por trás do Blowfish e seu sucessor Twofish. O algoritmo tem estrutura Feistel como DES e emprega uma matriz Maximum Distance Separable.

Twofish é um método de criptografia de chave simétrica que usa tamanho de bloco de 128 bits e tamanho de chave até 256 bits. Metade da chave de n bits é usada como chave de criptografia e a outra metade para modificar o algoritmo de criptografia (S-boxes dependentes de chave). É ligeiramente mais lento que AES mas um pouco mais rápido para chaves de 256 bits.

O algoritmo é flexível — pode ser usado em apps de rede onde chaves são alteradas frequentemente, e em sistemas onde apenas uma pequena quantidade de RAM e ROM está disponível. Você o encontrará incluído em ferramentas de criptografia como GPG, TrueCrypt e PhotoEncrypt.

4. RSA

RSA é uma técnica de criptografia de chave assimétrica e padrão para criptografar dados enviados pela Internet. Nesta abordagem, a chave de criptografia difere da chave de descriptografia, que é mantida privada. A assimetria depende da dificuldade prática de fatorar o produto de dois grandes números primos.

A força da criptografia aumenta exponencialmente com o aumento do tamanho da chave, que é tipicamente 1024 ou 2048 bits de comprimento. Ao implementar, RSA deve ser combinado com algum esquema de preenchimento para que nenhuma mensagem resulte em ciphertexts inseguros.

RSA não é regido por patentes ativas; qualquer um pode usá-lo. Pode realizar criptografia, descriptografia e verificação de assinatura, tudo com as mesmas duas funções. A única desvantagem de usar criptografia de chave pública para criptografia é velocidade. Também pode ser vulnerável a personificação, mesmo se as chaves privadas do usuário não estiverem disponíveis.

3. Diffie-Hellman Key Exchange

Também conhecido como Troca de Chave Exponencial, Diffie-Hellman é uma técnica de criptografia de chave pública seguida logo após RSA. Permite que duas partes sem conhecimento prévio uma da outra estabeleçam conjuntamente uma chave secreta compartilhada sobre um canal inseguro.

A limitação deste algoritmo é a falta de autenticação. Dados usando Diffie-Hellman são vulneráveis a ataques man-in-the-middle. É bem adequado para uso em comunicação de dados, mas menos usado para dados arquivados/armazenados por longo período.

Este algoritmo de domínio público é usado para proteger uma ampla gama de serviços de Internet. Fornece a base para múltiplos protocolos autenticados e é usado para fornecer segredo direto nos modos efêmeros do Transport Layer Security.

2. ElGamal Encryption

Criptografia ElGamal é criptografia de chave assimétrica baseada na Troca de Chave Diffie-Hellman. Sua segurança depende da dificuldade de computar logs discretos em um grande módulo primo. Nesta abordagem, o mesmo texto plano dá um ciphertext diferente cada vez que é criptografado. No entanto, o ciphertext gerado é duas vezes mais longo que o texto plano.

A criptografia pode ser definida sobre qualquer grupo cíclico, e sua segurança depende das propriedades do grupo subjacente assim como do esquema de preenchimento usado no texto plano.

Criptografia ElGamal é implantada em versões recentes de PGP (Pretty Good Privacy) e GNU Privacy Guard. Também é usada em um criptossistema híbrido, onde o texto plano é criptografado usando um criptossistema simétrico, e ElGamal é então usado para criptografar a chave.

1. ECC

Criptografia de Curva Elíptica (ECC) é um método de criptografia assimétrica baseado na estrutura algébrica de curvas elípticas. Em vez da abordagem tradicional de gerar chaves como produto de grandes números primos, ECC cria chaves através das propriedades da equação da curva elíptica.

A segurança do ECC baseia-se na capacidade de calcular uma multiplicação de ponto e na incapacidade de calcular o multiplicando dado o ponto original e o produto. O tamanho da curva elíptica determina o nível de dificuldade do problema. Pode fornecer um nível de segurança com chave de 164 bits que outros sistemas (como RSA) requerem chave de 1024 bits para alcançar. As curvas elípticas são aplicáveis para assinaturas digitais, acordo de chaves e geradores pseudo-aleatórios.

NSA é o maior apoiador desta tecnologia, e está sendo desenvolvida como sucessora da abordagem RSA. Em agosto de 2015, NSA anunciou que planeja usar Elliptic Curve Diffie-Hellman para troca de chaves e algoritmo Elliptic Curve Digital Signature para assinatura digital.

Futuro da Criptografia

Ataques cibernéticos e poder computacional de máquinas estão constantemente evoluindo, então especialistas em segurança devem se manter ocupados no laboratório descobrindo novos esquemas para mantê-los à distância. Uma equipe de pesquisadores encontrou um novo método chamado Honey Encryption que deterá atacantes servindo dados falsos para cada tentativa incorreta de código de chave.

Esperançosamente, isso desacelerará hackers e enterrará a chave original em um palheiro de falsas esperanças. Então existem técnicas emergentes como Distribuição Quântica de Chaves que compartilha chaves incorporadas em fótons sobre fibra óptica. Pode ter viabilidade não apenas no presente, mas muitos anos no futuro também.