الخطوط العامة للتعمية

يدرس علم التعمية التعميةَ، بوصفها إجرائيات لإخفاء المعلومات وفك التعمية، وهي الإجرائية المعاكسة للتعمية، واستخراج المُعَمَّى، وهو القدرة على اكتشاف المعلومات المخفية من غير معرفة طريقة تعميتها. يُقاطِع علم التعمية الرياضيات مع الهندسة وعلوم الحاسوب.

أساسيات التعمية

  • تعمية (تخصص): فرع من علم التعمية يهتم بدراسة تقانات جعل رسائل البيانات غير مقروءة للعموم لأغراض الأمن.
  • تعمية (إجرائية): عملية إخفاء للمعلومات لتظهر بصورة جديدة تُسمَّى، النص المُعمَّى، مغايرة لصورتها الأصيلة التي تسمى النص الواضح..
  • مفتاح (تعمية): وحدة بيانات تُدخَل إلى إجرائية التعمية لضبط محدداتها.
  • معم: خوارزمية لتنفيذ التعمية وفكها، وغالباً ما تكون عبارة عن سلسلة من الخطوات التي يمكن اتباعها لتنفيذ هذه العمليات.
  • نص معمى: معلومة مُعَمَّاة.
  • نص واضح: المعلومات التي يريد المرسل إرسالها إلى المستقبل قبل عملية التعمية.
  • ترميز: طريقة لتمثيل المعلومات لأغراض عديدة (مثلاً: التخزين والنقل).
  • الجدول المربع
  • أليس وبوب

استعمالات التعمية

فروع التعمية

تاريخ التعمية

المقالة الرئيسة: تاريخ التعمية وخط زمني للتعمية
  • التعمية في اليابان من 1500م حتى فترة ميجي
  • التعمية في الحرب العالمية الأولى
  • التعمية في الحرب العالمية الثانية
    • إجرائيات الاسترجاع اليدوي
    • مشروع فينونا: مشروع أمريكي لمكافحة التجسس في الحرب العالمية الثانية.
    • ألترا (تعمية): التسمية التي اعتمدها البريطانيون للاستخبارات العسكرية لفك تعمية رسائل العدو.

المُعَمِّيات

التقليدية

تعمية بالإعاضة

تعمية بالمناقلة

  • مُعَمِّ شبكي
  • مُعَمّي فيكتور: معم يدوي باستعمال الورقة والقلم، استعمله جاسوس سوفييتي واحد على الأقل في خمسينيات القرن العشرين.

خوارزميات تعمية معاصرة بمفتاح مشترك

معميات التدفق

  • A5/1 وA5/2 المعميان المُستعملان في معيار النظام العالمي لاتصالات الهواتف المحمولة (GSM) للهواتف الخلوية.
  • فيش (معم) معمي تدفق يعتمد على سلسلة فيبوناتشي
  • السمكة (تعمية): اسم رمزي استعمله الحلفاء في الحرب العالمية الثانية للإشارة إلى أي نوع من أنواع معميات التدفق التي استعملها الألمان.
  • إزاك: مولد أرقام معماة، اسمه (ISAAC) مختصر الحروف الأولى للعبارة التي تصف مبدأ عمله: (بالإنجليزية: indirection, shift, accumulate, add, and count) ومعناه: حَرْف، إزاحة، مراكمة، إضافة، عد.
  • لوياثان.
  • ليلي 128 معم تدفق طول مفتاحه 128 بتاً، طُوِّر سنة 2000.
  • موجي معمي تدفق ياباني طُوِّر سنة 2002، توصية مشروع لجان أبحاث التعمية وتقييمها الياباني.
  • لوحة المرة الواحدة: تقنية تعمية تستعمل مفتاح مشارك مُسبقاً لمرة واحد لتعمية رسالة واحدة فقط.
  • بنما. بدئية تعمية يُمكن أن تستعمل دالةً للتلبيد ومعمياً للتدفق.
  • معمي ريفست 4 (RC4) معمي تدفق طوره رونالد ريفست سنة 1987م، يدعم مفاتيح طولها بين 40 و 2048 بت.
  • (سالسًا 20) Salsa20 ‏ – an eSTREAM recommended cipher
    • ChaCha20 – A Salsa20 variant.
  • معمي خوارزمية التعمية المستمثلة برمجيا (SEAL)
  • SNOW
  • SOBER
    • SOBER-t16
    • SOBER-t32
  • معمي الكلمات بالمفتاح الذاتي (WAKE) معمي تدفق طوره ديفيد ويلر سنة 1993م.

معميات الفِدر

  • تعمية مركبة
  • مُعَمِّي فِستل، نسبة إلى هورست فِستل
  • معيار التعمية المتقدم (AES) المعيار الذي تبناه المعهد الوطني للمعايير والتقانة سنة 1997، حجم الفدرة فيه 128 بتاً، طوَّره جوان دايمن ‏ وفنسنت ريجمين ‏.
  • أنوبيس، معمي فِدر مقاس فِدرته 128 بتاً.
  • BEAR – built from a stream cypher and hash function, by Ross Anderson
  • خوارزمية بلوفيش (خوارزمية تشفير)، مقاس الفِدرة 64 بتاً; طورها بروس شناير بالمشاركة.
  • كامليا (خوارزمية تعمية) – 128-bit block; NESSIE selection (NTT & Mitsubishi Electric); لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
  • CAST-128 (CAST5) – 64-bit block; one of a series of algorithms by كارليسلي آدامز وستافورد تافاريس, insistent that the name is not due to their initials
    • CAST-256 (CAST6) – فِدرة مقاسها 128 بتاً; the successor to CAST-128 and a candidate for the AES competition
  • CIPHERUNICORN-A & فِدرة مقاسها 128 بتاً، توصية لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏
  • CIPHERUNICORN-E – فِدرة مقاسها 64 بتاً، توصية لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏
  • CMEA – cipher used in US cellphones, found to have weaknesses.
  • CS-Cipher – 64-bit block
  • معيار تعمية البيانات (DES) صدر سنة 1976 ويُعمِّي فِدرة مقاسها 64 بتاً.
  • DEAL – an AES candidate derived from DES
  • DES-X – a variant of DES to increase the key size.
  • FEAL
  • GDES – a DES variant designed to speed up encryption
  • Grand Cru – 128-bit block
  • Hierocrypt-3 – 128-bit block; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
  • Hierocrypt-L1 – 64-bit block; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation (limited)
  • IDEA NXT – project name FOX, 64-bit and 128-bit block family; Mediacrypt (Switzerland); by Pascal Junod & Serge Vaudenay of Swiss Institute of Technology Lausanne
  • International Data Encryption Algorithm (IDEA) – 64-bit block;جيمس ماسي & X Lai of ETH Zurich
  • Iraqi Block Cipher (IBC)
  • KASUMI – 64-bit block; based on MISTY1, adopted for next generation W-CDMA cellular phone security
  • KHAZAD – 64-bit block designed by Barretto and فنسنت ريجمين ‏
  • Khufu and Khafre – 64-bit block ciphers
  • Kuznyechik – Russian 128-bit block cipher, defined in GOST R 34.12-2015 and RFC 7801.
  • LION – block cypher built from stream cypher and hash function, by Ross Anderson
  • LOKI89/91 – 64-bit block ciphers
  • LOKI97 – 128-bit block cipher, AES candidate
  • لوسفير ‏ – by Tuchman et al. of آي بي إم, early 1970s; modified by NSA/NBS and released as DES
  • MAGENTA – AES candidate
  • Mars – AES finalist, by Don Coppersmith et al.
  • MISTY1 – NESSIE selection 64-bit block; Mitsubishi Electric (Japan); لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation (limited)
  • MISTY2 – 128-bit block: Mitsubishi Electric (Japan)
  • Nimbus – 64-bit block
  • NOEKEON – 128-bit block
  • NUSH – variable block length (64-256-bit)
  • Q – 128-bit block
  • RC2 – 64-bit block, variable key length
  • SAFER – variable block length
  • SC2000 – مقاس فِدرته 128 بتاً ; توصية لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ اليابانية.
  • Serpent – 128-bit block; AES finalist by Ross Anderson، Eli Biham، Lars Knudsen
  • SHACAL-1 – 160-bit block
  • SHACAL-2 – 256-bit block cypher; NESSIE selection Gemplus (France)
  • Shark – grandfather of Rijndael/AES, by Daemen and Rijmen
    • المعمي المربع ‏ – father of Rijndael/AES, by Daemen and Rijmen
  • TEA – by دايفيد ويلر ‏ & روجر مايكل نيدام ‏
  • 3DES – by Walter Tuchman, leader of the لوسفير ‏ design team—not all triple uses of DES increase security, Tuchman's does; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation (limited), only when used as in FIPS Pub 46-3
  • Twofish – 128-bit block; AES finalist by بروس شناير et al.
  • XTEA – by دايفيد ويلر ‏ & روجر مايكل نيدام ‏
  • 3-Way – 96-bit block by جوان دايمن ‏
  • Polyalphabetic substitution machine cyphers
    • Enigma – WWII German rotor cypher machine—many variants, any user networks for most of the variants
    • Purple – highest security WWII Japanese Foreign Office cypher machine; by Japanese Navy Captain
    • سيغابا – WWII US cypher machine by William Friedman، Frank Rowlett et al.
    • TypeX – WWII UK cypher machine
  • Hybrid code/cypher combinations
    • JN-25 – WWII Japanese Navy superencyphered code; many variants
    • Naval Cypher 3 – superencrypted code used by the Royal Navy in the 1930s and into WWII

خوارزميات تعمية معاصرة بمفتاح عام

  • ACE-KEM – NESSIE selection asymmetric encryption scheme; IBM Zurich Research
    • ACE Encrypt
  • Chor-Rivest
  • طريقة ديفي وهيلمان لتبادل المفاتيح – توصية لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏
  • تعمية الجمل: نظام تعمية يعتمد المفتاح العام.
  • تعمية بالمنحنيات الإهليلجية: مقاربة للتعمية بالمفتاح العام اعتماداً على البنى الجبرية للمنحنيات الإهليلجية.
  • PSEC-KEM – NESSIE selection asymmetric encryption scheme; NTT (Japan); لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation only in DEM construction w/SEC1 parameters
    • ECIES – Elliptic Curve Integrated Encryption System, Certicom Corporation
    • ECIES-KEM
    • طريقة ديفي وهيلمان بالمنحنيات الإهليلجية – توصية لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏
  • EPOC
  • Kyber
  • Merkle–Hellman knapsack cryptosystem – knapsack scheme
  • McEliece cryptosystem
  • Niederreiter cryptosystem
  • NTRUEncrypt
  • RSA – factoring
    • RSA-KEM – NESSIE selection asymmetric encryption scheme; ISO/IEC 18033-2 draft
    • RSA-OAEP – لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
  • نظام رابين للتعمية ‏ – factoring
    • Rabin-SAEP
    • HIME(R)
  • Paillier cryptosystem
  • Threshold cryptosystem
  • XTR

المفاتيح

مصادقة المفتاح

المقالة الرئيسة: مصادقة المفتاح

نقل المفاتيح أو تبادلها

  • طريقة ديفي وهيلمان لتبادل المفاتيح: طريقة لتبادل مفاتيح التعمية.
  • هجوم الوسيط: شكل من أشكال التنصت النشط يتواصل فيه المهاجم مباشرة مع أهدافه وينقل الرسائل فيما بينهم من غير أن يشعروا بوجوده.
  • Needham–Schroeder
  • Offline private key
  • Otway–Rees
  • Trusted paper key
  • Wide Mouth Frog

المفاتيح الضعيفة

المقال الرئيس: مفتاح ضعيف
  • هجوم البحث الشامل: طريقة لاستخراج المعمى عن طريق إجراء بحث يشمل كل الحالات الممكتة.
  • هجوم المعجم: تقنية لكسر التعمية أو آلية المصادقة من خلال محاولة تحديد المفتاح أو كلمة المرور من خلال تجربة مئات أو في بعض الأحيان ملايين الاحتمالات المح.
  • Related key attack
  • دالة اشتقاق المفاتيح
  • تطويل المفتاح
  • كلمة سر: وسيلة أمنية برمجية.
  • Password-authenticated key agreement
  • عبارة مرور
  • ملح (تعمية) ‏
  • تحليل عدد صحيح إلى عوامل: تفكيك عدد صحيح إلى جداء أعداد أولية.

دوال تلبيد تعموية

  • رمز مصادقة رسالة: دالة تلبيد ذات مفتاح تستعمل لحماية محتوى الرسائل وأصلاتها.
  • رمز مصادقة الرسالة القائم على التلبيد: نوع من رمز مصادقة الرسالة يتضمن استعمال التلبيد.
    • Encrypted CBC-MAC (EMAC) – NESSIE selection MAC
    • رمز مصادقة الرسالة القائم على التلبيد – NESSIE selection MAC; ISO/IEC 9797-1، FIPS PUB 113 and IETF RFC
    • TTMAC – (Two-Track-MAC) NESSIE selection MAC; K.U.Leuven (Belgium) & debis AG (Germany)
    • UMAC – NESSIE selection MAC; Intel, UNevada Reno, IBM, Technion, & UC Davis
    • Oblivious Pseudorandom Function
  • إم دي5 – one of a series of message digest algorithms by Prof رونالد ريفست of MIT; 128-bit digest
  • خوارزمية التلبيد الآمنة 1 ‏ – developed at NSA 160-bit digest, an FIPS standard; the first released version was defective and replaced by this; NIST/NSA have released several variants with longer 'digest' lengths; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation (limited)
    • SHA-256 – NESSIE selection hash function, FIPS 180-2, 256-bit digest; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
    • SHA-384 – NESSIE selection hash function, FIPS 180-2, 384-bit digest; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
    • SHA-512 – NESSIE selection hash function, FIPS 180-2, 512-bit digest; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation
  • خوارزمية التلبيد الآمنة 3: مجموعة من دوال التلبيد التعموية.
  • Streebog – Russian algorithm created to replace an obsolete معايير GOST hash function defined in obsolete standard GOST R 34.11-94.
  • RIPEMD-160 – developed in Europe for the RIPE project, 160-bit digest; لجان أبحاث التعمية وتقييمها ‏ recommendation (limited)
  • RTR0 – one of Retter series; developed by Maciej A. Czyzewski؛ 160-bit digest
  • Tiger – by Ross Anderson et al.
  • Snefru – NIST hash function competition
  • Whirlpool – NESSIE selection hash function, Scopus Tecnologia S.A. (Brazil) & K.U.Leuven (Belgium)

استخراج المُعَمَّى

التقليدي

  • تحليل التكرار: دراسة تواتر حروف الألفبائية أو مجموعة من الحروف في نص معمى.
  • تحليل ائتلاف الحروف
  • مؤشر التطابق: مقياس لتكرار حروف متطابقة في رسالتين في الموضع نفسه.
  • اختبار كَسِسْكي

المعاصر

  • خوارزميات تعمية متناظرة
    • Boomerang attack
    • هجوم البحث الشامل: طريقة لاستخراج المعمى عن طريق إجراء بحث يشمل كل الحالات الممكتة.
    • Davies' attack
    • استخراج المعمى التفاضلي ‏
    • Impossible differential cryptanalysis
    • استخراج المعمى التكاملي
    • استخراج المعمى الخطي
    • Meet-in-the-middle attack
    • Mod-n cryptanalysis
    • Related-key attack
    • Slide attack
    • XSL attack
  • لدوال التلبيد:
  • أنواع الهجوم (تحليل الشفرات)
    • Chosen-ciphertext
    • هجوم النص الواضح المختار ‏
    • Ciphertext-only
    • هجوم النص الواضح المعروف ‏
  • Side channel attacks
  • هجمات الشبكة
    • هجوم الوسيط: شكل من أشكال التنصت النشط يتواصل فيه المهاجم مباشرة مع أهدافه وينقل الرسائل فيما بينهم من غير أن يشعروا بوجوده.
    • هجوم عبر الرد
  • هجمات خارجية
    • Black-bag cryptanalysis
    • Rubber-hose cryptanalysis

Robustness properties

مُعَمَّيات لمَّا تفك بعد

  • Beale ciphers
  • Chaocipher
  • D'Agapeyeff cipher
  • Dorabella cipher
  • رونغورونغو: نظام كتابة لم تفك تعميته وُجِد في جزيرة القيامة.
  • Shugborough inscription
  • مخطوطة فوينيتش: مخطوطة ذات رسوم لا يُعرَف نظام كتابتها.

منظمات ومشاريع

معايير التعمية

استخراج المُعمَّى

Open efforts

  • معيار تعمية البيانات (DES) – NBS selection process, ended 1976
  • RIPE – division of the RACE project sponsored by the الاتحاد الأوروبي, ended mid-1980s
  • معيار التعمية المتقدم (AES) – a "break-off" competition sponsored by NIST, ended in 2001
  • NESSIE Project – an evaluation/selection program sponsored by the الاتحاد الأوروبي, ended in 2002
  • eSTREAM– program funded by ECRYPT؛ motivated by the failure of all of the stream ciphers submitted to NESSIE, ended in 2008
  • لجان أبحاث التعمية وتقييمها مشروع مدعوم من الحكومة اليابانية فيه آلية لتقييم خورزاميات التعمية وإصدار توصيات بشأنها.
  • أداة التعمية برمجية تعليم مجانية بالألمانية والإنجليزية تشرح التعمية واستخراج المُعَمَّى.

Influential cryptographers

List of cryptographers

مسائل قانونية

منشورات

  • Journal of Cryptology
  • Encyclopedia of Cryptography and Security
  • دورية علم التعمية ‏ – quarterly journal focusing on historical aspects
  • نظرية التواصل في الأنظمة الآمنة مقالة علمية كتبها كلود شانون، تعرض التعمية من وجهة نظر نظرية المعلومات.

اختصاصات ذات صلة

انظر أيضاً

هذه المقالة صادرة عن Wikipedia. النص متاح تحت رخصة المشاع الإبداعي - الإسناد - الترخيص بالمثل. قد تُطبَّق شروط إضافية على ملفات الوسائط.