1. První šifrovací metody
Historicky nejstarší šifry byly monoalfabetické substituce – každé písmeno je nahrazeno jiným podle klíče. Nejznámější je Césarova šifra:
Šifrovaný znak = ( Původní znak + k ) mod 26
Např. A → D při klíči k = 3.
Vigenèrova šifra využívá klíčové slovo pro různé posuny jednotlivých znaků:
Ci = (Pi + Ki) mod 26
📘 Více:
2. Substituce vs. transpozice
Substituce mění znaky, transpozice mění jejich pořadí. Například:
"TÁBOR" → "OTÁBR"
Transpozice využívá permutace:
π : {1, 2, 3} → {3, 1, 2}
🔗 Permutation Cipher – Wikipedia
3. Enigma – detailní rozbor
Enigma byla šifrovací mašina nacistického Německa. Obsahovala rotory, reflektor a přepojovací desku.
Šifrování probíhalo složením permutací:
E = P ∘ R₁ ∘ R₂ ∘ R₃ ∘ U ∘ R₃⁻¹ ∘ R₂⁻¹ ∘ R₁⁻¹ ∘ P⁻¹
Každý znak měl jiný výstup díky pohybujícím se rotorům.
4. PGP – Pretty Good Privacy
PGP kombinuje symetrické (např. AES) a asymetrické šifrování (např. RSA):
- Zpráva se zašifruje symetricky
- Symetrický klíč se zašifruje veřejným klíčem příjemce
5. Hashovací funkce
Hashovací funkce tvoří otisk dat pevné délky. Například SHA-256 dává 256bitový výstup.
Vlastnosti:
- Nezvratnost
- Odolnost vůči kolizím
- Citlivost na změnu vstupu
| Název | Bitů | Poznámka |
|---|---|---|
| SHA-256 | 256 | bezpečná |
| Whirlpool | 512 | založená na AES |
| Streebog | 256/512 | ruský standard |
🔗 Online nástroje pro hashování
6. AES vs. RSA
AES: bloková šifra (128–256 bitů), rychlá, symetrická.
RSA: asymetrická, používá prvočíselné součiny:
c = m^e mod n | m = c^d mod n
🔗 AES standard | RSA – RFC8017
7. Další šifry
- Camellia – japonský ekvivalent AES
- Serpent – velmi bezpečná, 32 kol
- Twofish – Feistelova síť, finalista AES soutěže
8. Veřejný a soukromý klíč
Veřejný klíč (E) se používá pro šifrování, soukromý klíč (D) pro dešifrování nebo podpisy.
9. Postkvantové šifrování
Kvantové počítače ohrožují RSA a ECC (Shorův algoritmus).
Bezpečné alternativy:
- Lattice-based: Kyber, FrodoKEM
- Code-based: McEliece
- Isogenie: SIDH/SIKE (prolomeno)
10. Proč šifrovat?
- Soukromí a ochrana dat
- Digitální podpisy a autenticita
- Zákonné požadavky (GDPR, HIPAA)
Debaty o zadních vrátkách a vládním dohledu (např. PRISM, Snowden) stále pokračují.
Závěr
Šifrování je klíčem k digitální bezpečnosti a svobodě. Od rotujících rotorů po mřížkové šifry – kdo ovládá kryptografii, ovládá budoucnost.