1
00:00:02,940 --> 00:00:08,500
Інтернет: шифрування й відкриті ключі

2
00:00:08,990 --> 00:00:13,730
Привіт! Мене звати Міа Гіл-Епнер, моя
спеціальність — комп’ютерні науки в УК Берклі,

3
00:00:13,730 --> 00:00:19,070
і я працюю в Міністерстві оборони США над
зберіганням даних у безпеці. Інтернет —

4
00:00:19,070 --> 00:00:25,510
це відкрита й публічна система. Ми всі
надсилаємо й отримуємо дані через спільні

5
00:00:25,510 --> 00:00:29,579
провідні комунікації. Та хоча це відкрита
система, ми все ж обмінюємося великою

6
00:00:29,579 --> 00:00:35,890
кількістю приватних даних. Це номери кредитних
карток, банківські дані, паролі, імейли, тощо.

7
00:00:35,890 --> 00:00:40,690
Тож як усі ці приватні дані зберігаються
в таємниці? Будь-які дані можна зберігати

8
00:00:40,690 --> 00:00:45,299
в таємниці завдяки процесу під назвою "шифрування",
"кодування", або "заміна повідомлення

9
00:00:45,309 --> 00:00:49,740
для приховування оригінального тексту". 
Дешифрування — процес декодування цього

10
00:00:49,740 --> 00:00:55,970
повідомлення, щоб воно було читабельним.
Люди роблять це століттями. Одним з перших

11
00:00:55,970 --> 00:01:02,549
відомих методів шифрування був шифр ​​Цезаря.
Названий на честь римського генерала Юлія Цезаря,

12
00:01:02,549 --> 00:01:07,220
який шифрував свої військові команди,
щоб повідомлення не перехопили вороги

13
00:01:07,220 --> 00:01:12,540
і не могли його прочитати. Шифр Цезаря —
це алгоритм, який замінює кожну букву

14
00:01:12,540 --> 00:01:16,979
в оригінальному повідомленні на букву,
що стоїть на кілька кроків далі за алфавітом.

15
00:01:16,979 --> 00:01:22,429
Якщо цифра відома лише відправникові
й отримувачеві, вона називається ключем.

16
00:01:22,429 --> 00:01:28,640
Це дозволяє читачеві розблокувати секретне
повідомлення. Наприклад, якщо оригінальне

17
00:01:28,640 --> 00:01:35,869
повідомлення — "HELLO", то, за алгоритмом
шифру Цезаря з ключем 5, зашифроване слово

18
00:01:35,869 --> 00:01:43,259
було б таким... Щоб розшифрувати повідомлення,
одержувач просто скористався б новим ключем

19
00:01:43,259 --> 00:01:50,179
і змінив процес. Але з шифром Цезаря є значна
проблема: будь-хто може легко зламати код

20
00:01:50,179 --> 00:01:55,569
чи розшифрувати повідомлення, спробувавши
всі можливі ключі, а в англійському алфавіті

21
00:01:55,569 --> 00:02:00,389
лише 26 літер, і це означає, що вам потрібно
буде спробувати максимум 26 клавіш, щоб

22
00:02:00,389 --> 00:02:06,810
розшифрувати повідомлення. Спробувати
26 ключів не дуже складно, це займе не більше

23
00:02:06,810 --> 00:02:13,440
пари годин. Тож ускладнімо завдання. Замість
перенесення кожної букви на одну й ту саму

24
00:02:13,440 --> 00:02:18,280
кількість кроків, змістимо їх на іншу кількість
кроків. У цьому прикладі десятизначний ключ

25
00:02:18,280 --> 00:02:22,960
показує, на скільки кроків буде змінено
кожну наступну букву, щоб зашифрувати довше

26
00:02:22,960 --> 00:02:32,130
повідомлення. Вгадати цей ключ дуже важко.
Для десятизначного шифру може бути 10 мільярдів

27
00:02:32,130 --> 00:02:39,580
рішень. Звичайно, жодна людина не могла б
це вирішити, це займе багато століть.

28
00:02:39,580 --> 00:02:43,430
Але звичайному комп’ютеру сьогодні знадобиться
лише кілька секунд, щоб спробувати всі

29
00:02:43,430 --> 00:02:51,010
10 мільярдів можливостей. Оскільки сьогодні
злодії озброєні комп’ютерами замість олівців,

30
00:02:51,010 --> 00:02:56,210
то як можна зашифрувати повідомлення так
надійно, щоб їх було занадто важко зламати?

31
00:02:56,210 --> 00:03:02,700
"Занадто важко" означає забагато можливостей
для обчислення за розумну кількість часу.

32
00:03:02,700 --> 00:03:08,620
Сьогодні безпечна комунікація шифрується
за допомогою 256-бітних ключів. Це означає,

33
00:03:08,620 --> 00:03:15,760
що комп’ютер злодія, який перехоплює ваше
повідомлення, має спробувати стільки варіантів...

34
00:03:15,760 --> 00:03:23,160
поки не виявить ключ і не зламає повідомлення.
Навіть якби у вас було 100 000 суперкомп'ютерів,

35
00:03:23,160 --> 00:03:28,870
і кожен з них пробував би мільйон мільярдів
ключів щосекунди, то на кожен варіант знадобилося б

36
00:03:28,870 --> 00:03:37,690
трильйони трильйонів років, просто щоб зламати
одне повідомлення з 256-бітним шифруванням.

37
00:03:37,690 --> 00:03:43,320
Звичайно, комп'ютерні чіпи стають вдвічі
швидшими і вдвічі меншими щороку. Якщо цей

38
00:03:43,320 --> 00:03:48,400
темп експоненціального прогресу продовжиться,
сьогоднішні неможливі задачі буде вирішено

39
00:03:48,400 --> 00:03:54,160
лише за кілька сотень років у майбутньому,
і 256 біт буде недостатньо для безпечності.

40
00:03:54,160 --> 00:04:00,890
І нам уже довелося збільшити стандартну довжину
ключів, щоб не відставати від швидкості комп'ютерів.

41
00:04:00,890 --> 00:04:05,540
Хороша новина в тому, що використання
довшого ключа не надто ускладнює шифрування

42
00:04:05,540 --> 00:04:11,660
повідомлень, але це експоненціально збільшує
кількість здогадок для злому шифру. Коли

43
00:04:11,660 --> 00:04:16,779
відправник і одержувач мають один і той самий
ключ для кодування й декодування повідомлення,

44
00:04:16,779 --> 00:04:23,349
це називається "симетричне шифрування".
При ньому, як і в шифрі Цезаря, секретний ключ

45
00:04:23,349 --> 00:04:29,710
має бути заздалегідь узгоджений між двома
особами. Це зручно для людей, але Інтернет

46
00:04:29,710 --> 00:04:35,550
є відкритим і загальнодоступним, тому неможливо,
щоб два комп’ютери «зустрілися» приватно і

47
00:04:35,550 --> 00:04:40,999
домовились про секретний ключ. Натомість
комп'ютери використовують асиметричні ключі:

48
00:04:40,999 --> 00:04:47,120
відкритий ключ, який можна надати кому завгодно,
і приватний ключ, що не розкривається. Відкритий

49
00:04:47,120 --> 00:04:52,840
ключ використовується для шифрування даних,
і будь-хто може зашифрувати ним повідомлення,

50
00:04:52,840 --> 00:05:01,270
але секрет може розшифровати лише комп'ютер з
доступом до приватного ключа. Це працює

51
00:05:01,270 --> 00:05:06,129
математично, але це інша історія. Просто
уявіть, ніби у вас є особиста поштова скринька,

52
00:05:06,129 --> 00:05:10,820
куди кожен може класти листи, але для цього
їм потрібен ключ. Ви можете зробити багато

53
00:05:10,820 --> 00:05:16,309
копій ключа й надіслати його своєму другу або
навіть просто зробити ключ загальнодоступним.

54
00:05:16,309 --> 00:05:20,790
Ваш друг або навіть незнайомець може
скористатися відкритим ключем, щоб отримати

55
00:05:20,790 --> 00:05:25,630
доступ до вашої скриньки й покласти листа. Але
лише ви можете відкрити скриньку своїм приватним

56
00:05:25,630 --> 00:05:30,959
ключем і отримати доступ до секретних повідомлень.
І ви можете відправити захищене повідомлення

57
00:05:30,959 --> 00:05:36,431
назад своєму другові, скориставшись відкритим
ключем до його скриньки. Так ми обмінюваємось

58
00:05:36,431 --> 00:05:42,799
захищеними повідомленнями без узгодження
приватного ключа. Криптографія відкритого ключа

59
00:05:42,799 --> 00:05:49,340
є основою всіх захищених повідомлень у відкритому
інтернеті, включаючи протоколи безпеки, відомі

60
00:05:49,340 --> 00:05:55,290
як SSL та TLS, які захищають нас під час
перегляду веб-сторінок. Ваш комп'ютер

61
00:05:55,290 --> 00:06:02,610
використовує це сьогодні, якщо ви бачите замочок
або букви "https" в адресному рядку браузера.

62
00:06:02,610 --> 00:06:06,919
Це означає, що ваш комп'ютер використовує
шифрування відкритого ключа для безпечного

63
00:06:06,919 --> 00:06:12,720
обміну даними з веб-сайтом. Усе більше людей
користується інтернетом, тож передаватиметься

64
00:06:12,720 --> 00:06:18,790
все більше приватних даних, і необхідність
у безпечності цих даних буде ще важливішою.

65
00:06:18,790 --> 00:06:23,460
Адже комп’ютери стають усе швидшими, нам
доведеться розробити нові способи зробити

66
00:06:23,460 --> 00:06:29,596
шифрування заважким для його зламу комп'ютером.
Це моє завдання, і воно завжди змінюється.