Internettet: Kryptering og offentlige nøgler

Mia Epner, der arbejder inden for sikkerhed ved et amerikansk sikkerhedsagentur, forklarer, hvordan kryptografi muliggør sikker overførsel af onlinedata. Denne undervisningsvideo forklarer 256-bit-kryptering, offentlige og private nøgler, SSL og TLS samt HTTPS.

Learn more at http://code.org/

Hold kontakt med os!

• på Twitter https://twitter.com/codeorg
• på Facebook https://www.facebook.com/Code.org
• på Instagram https://instagram.com/codeorg
• på Tumblr https://blog.code.org
• på LinkedIn https://www.linkedin.com/company/code-org
• på Google+ https://google.com/+codeorg

Internettet:
Kryptering og offentlige nøgler

Hej, Mit navn er Mia Gil-Epner, jeg har
computervidenskab som hovedfag ved

UC Berkeley og jeg arbejder for
forsvarsministeriet,

hvor jeg prøver at holde information
sikker.

Internettet er et åbent og offentligt
system.

Vi sender og modtager alle over delte
ledninger og forbindelser.

Men selv om det er et åbent system,
udveksler vi stadig en masse privat data.

Ting som kreditkortnumre, bankoplysninger,
adgangskoder og e-mails.

So hvordan holdes alle disse private ting
hemmelige?

Al slags data kan holdes hemmelig via en
proces, der hedder kryptering,

kodning eller ændring af beskeden for
at skjule den oprindelige tekst.

Dekryptering er processen, hvorved den
besked afkodes, så den er læselig.

Det er en simpel ide, og folk har gjort
det i århundreder.

Et af de første velkendte krypterings-
metoder var Cæsaralgoritmen.

Opkaldt efter Julius Cæsar, en romersk
general, der krypterede sine militære

kommandoer for at sørge for, hvis en
besked blev opfanget af fjender,

at de ikke ville kunne læse den.

Cæsaralgoritmen er en algoritme, der
udskifter hvert bogstav i den oprindelige

besked med et bogstav et vist antal trin
længere nede i alfabetet.

Hvis nummeret er noget, som kun senderen
og modtageren kender, hedder det nøglen.

Den tillader læseren at låse op for den
hemmelige besked.

F.eks. hvis din oprindelige besked er
"HELLO", så vil brug af Cæsaralgoritmen

med en nøgle på 5 give denne krypterede
besked...

For at afkode beskeden ville modtageren
blot bruge nøglen og omvende processen.

Men der er et stort problem med
Cæsaraloritmen, enhver kan let bryde

eller knække den krypterede besked ved at
prøve hver mulige nøgle, og i det engelske

alfabet er der kun 26 bogstaver, hvilket
betyder, at du højst behøver prøve

26 nøgler for at afkode beskeden.

Det er ikke svært at prøve 26 nøgler, og
ville højst tage en time eller to.

Så lad os gøre den sværer. I stedet for at
flytte hvert bogstav med samme afstand lad

os flytte hvert bogstav en forskellig
afstand.

I dette eksempel viser en ti-ciffernøgle,
hvor mange positioner hvert efterfølgende

bogstav vil ændres for at kryptere en
længere besked.

Det ville være rigtig svært at gætte denne nøgle.

Med ti-cifferkryptering kunne der være
10 milliarder mulige nøgleløsninger.

Dette er naturligvis mere end noget
menneske kunne løse,

det ville tage mange århundreder.

Men for en gennemsnitlig computer i dag,
ville alle 10 milliarder muligheder

blot tage nogle få sekunder.

Så i en moderne verden, hvor skurkene har
computere i stedet for blyanter, hvordan

kan du kryptere beskeder sikkert nok til
at gøre dem for svære at bryde?

Nu betyder "for svær" at der er for mange
muligheder at beregne i en rimelig tid.

Nutidens sikre kommunikationer krypteres
med 256-bit nøgler.

Det betyder at en skurks computer, der
opfanger din besked, ville blive nødt til

at prøve denne mængde mulige løsninger,
indtil de finder nøglen og bryder koden.

Selv hvis du havde 100.000 supercomputere
og hver af dem kunne prøve

en million milliarder nøgler hvert sekund,
ville det tage billiarder af billiarder af

billiarder af år for dem at prøve hver
mulighed for kun at læse en enkelt besked.

beskyttet med 256-bit kryptering.

Naturligvis bliver computerchips dobbelt
så hurtige og halvt så store ca. hvert år.

Hvis en sådan eksponentiel fremgang
fortsætter, vil nutidens umulige problemer

blive løselige om blot et par hundrede år,
og 256 bit vil ikke være sikkert nok.

Faktisk har vi allerede skullet øge
nøglers standardlængde

for at holde trit med computernes
hastigheder.

Den gode nyhed er, at en længere nøgle
ikke gør det meget sværere at kryptere

beskeder, men øger eksponentielt antallet
af gæt, det vil tage at bryde en kode.

Når afsender og modtager deler samme kode
til kryptering og afkodning af en besked

hedder det symmetrisk kryptering.

Med en symmetrisk kryptering ligesom med
cæsaralgoritmen, skal den hemmelige nøgle

aftales privat på forhånd af to mennesker.

Så det er fint for mennesker, men
internettet er åbent og offentligt, så det

er umuligt for to computere at "mødes"
privat for at aftale en hemmelig nøgle.

I stedet bruger computere asymmetrisk
krypteringsnøgler, en offentlig nøgle, der

kan udveksles med alle og en privat nøgle,
der ikke deles.

Den offentlige nøgle bruges til at
kryptere data, og alle kan bruge den til

at skabe en hemmelig besked, men den
hemmelighed kan kun afkodes af en computer

med adgang til den private nøgle.

Dette virker med lidt matematik, som vi
ikke vil drøfte lige nu.

Forestil dig det, som om du har en
personlig postkasse, som alle kan lægge

post i, men de skal bruge en nøgle for at
gøre det.

Du kan lave mange kopier af postnøglen
og sende én til din ven,

eller bare gøre den offentligt
tilgængelig.

Din ven eller sågar en fremmed kan bruge
den offentlige nøgle til at få adgang til

din brevsprække og lægge en besked i, men
kun du kan åbne postkassen med din private

nøgle for at få adgang til alle de
hemmelige beskeder, du har modtaget.

Og du kan sende en sikker besked tilbage
til din ven ved at bruge de offentlige

postnøgler til deres postkasse.

På denne måde kan folk udveksle sikre
beskeder uden at aftale en privat nøgle.

Assymetrisk kryptering danner
grundlag for alle sikre beskeder

på det åbne internet; inklusive
sikkerhedsprotokollerne kendt som

SSL og TLS, der beskytter os, når vi
browser internettet.

Din computer bruger den i dag, hver gang
du ser den lille lås,

eller bogstaverne https
i din browsers addresselinje.

Det betyder at din computer bruger
assymetrisk kryptering til dataudveksling

på sikker vis med websiden,
som du er på.

Idet flere folk kommer på internettet,
vil mere og mere privat data blive sendt,

og behovet for at sikre den data vil blive
endnu vigtigere.

Og eftersom computere bliver hurtigere og
hurtigere, vil det blive nødvendigt at

udvikle nye måder at gøre kryptering for
svær for computere at bryde.

Det er, hvad jeg gør i mit arbejde, og det
ændrer sig altid.