ما هو DES؟ فهم معيار التشفير للبيانات في التشفير

!

فهم DES: التعريف والهدف

DES، وهو معيار تشفير البيانات، هو خوارزمية تشفير بمفتاح متماثل، تم تطويرها بواسطة IBM في أوائل السبعينيات، وتم اعتمادها لاحقًا كمعيار اتحادي من قبل مكتب المعايير الوطنية الأمريكية (الذي يُعرف الآن بـ NIST). لعقود من الزمن، لعب DES دورًا أساسيًا في أمان البيانات، خاصة في الصناعات مثل البنوك، والاتصالات العسكرية، وأنظمة البيانات الحكومية. الهدف الرئيسي من DES هو حماية المعلومات الرقمية من خلال التشفير المتماثل، حيث يتم استخدام نفس المفتاح للتشفير وفك التشفير. هذا يضمن أن البيانات الحساسة، بمجرد تشفيرها، يمكن فك تشفيرها فقط من قبل الأشخاص الذين يمتلكون المفتاح. المفتاح السري يحمي الخصوصية عند نقله عبر الشبكات غير الآمنة.

كيف يعمل DES

DES هو نوع من تشفير الكتل، مما يعني أنه يعالج البيانات بمجموعات ثابتة الحجم - على وجه الدقة، مجموعات بحجم 64 بت. يتم تشفير كل كتلة باستخدام مفتاح 56 بت (على الرغم من أنه يتم تخزينه تقنيًا كمفتاح 64 بت، حيث يتم استخدام 8 بت للتحقق من صحة الزوجية). تتضمن عملية التشفير 16 جولة من التحويلات، بما في ذلك تبديل المواقع، والاستبدال، وعمليات XOR، وكل هذه العمليات تتم بترتيب معقد ولكنه محدد. تقوم هذه الدورات التشفيرية بتحويل النص العادي إلى نص مشفر يبدو عشوائيًا تمامًا لمراقبي الخارج، مما يجعل فك التشفير غير المصرح به شبه مستحيل في غياب المفتاح الصحيح. ومع ذلك، مع زيادة القدرة الحاسوبية، أصبح الطول النسبي القصير لمفتاح DES نقطة ضعفه القاتلة.

تطبيقات DES في العالم الحقيقي

في الثمانينيات والتسعينيات، تم استخدام DES على نطاق واسع في مجالات متعددة:

• نظام البنك وأجهزة الصراف الآلي: تستخدم لتشفير بيانات المعاملات المشفرة ورمز التعريف الشخصي (PIN).
• الاتصالات العسكرية والحكومية: تستخدم للبيانات السرية والبيانات الحيوية للمهمة.
• بطاقات ذكية وأنظمة التحكم في الوصول: تستخدم لحماية بيانات الهوية والمصادقة.

على الرغم من أن DES يُعتبر الآن قديمًا، إلا أنه لا يزال يظهر في الأنظمة القديمة والأجهزة القديمة. في هذه الحالات، يتم تنفيذه غالبًا على شكل Triple DES (3DES)، وهو نوع من تطبيق خوارزمية DES ثلاث مرات لتعزيز أمانها.

تراجع DES والبدائل

بدأ تراجع DES عندما أصبح حجم مفتاحه البالغ 56 بت عرضة للهجمات العنيفة. بحلول عام 1998، نجح جهاز يسمى "التفكيك العميق" التابع لمؤسسة الحدود الإلكترونية في كسر تشفير DES في أقل من 24 ساعة - مما يبرز قصوره في حماية البيانات الحديثة. استجابةً لذلك، انتقلت العديد من الأنظمة إلى 3DES، مما زاد بشكل كبير من تعقيد التشفير. ومع ذلك، حتى 3DES لا يمكنه ضمان الأمان في المستقبل. في عام 2001، اختار NIST رسميًا AES (معيار التشفير المتقدم) كخليفة لـ DES، وذلك بسبب أمانه الأقوى، وأدائه الأسرع، ودعمه لأطوال مفاتيح أطول (128 أو 192 أو 256 بت).

هل يتم استخدام DES في blockchain؟

في بيئة blockchain اليوم، لم يعد يُستخدم DES بسبب نقاط ضعفه في التشفير. تحتاج شبكات blockchain إلى خوارزميات تجزئة وتشفير آمنة للغاية. تعتمد معظمها على SHA-256 (الذي يستخدمه Bitcoin) و Keccak-256 (الذي تستخدمه Ethereum) والمعايير الحديثة للتشفير غير المتماثل، مثل تشفير المنحنيات البيانية (ECC). ومع ذلك، فإن فهم DES لا يزال ذا قيمة لأي شخص يتعلم علم التشفير، لأنه يقدم مفاهيم أساسية مثل جدولة المفاتيح، وشبكة فيستل، والتشفير المتماثل - وهي جميعها أفكار أساسية في أمن الشبكات وتقنية blockchain.

الأسئلة الشائعة (FAQs)

ما هو DES في علم التشفير؟

DES هو معيار تشفير البيانات، وهو خوارزمية مفتاح متناظر تم تطويرها في السبعينيات. يستخدم مفتاحًا بطول 56 بت لتشفير كتل بيانات بطول 64 بت، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في أنظمة الأمان قبل أن يتم استبداله بـ AES.

هل لا يزال DES آمناً؟

لا، يعتبر DES غير آمن لأنه يحتوي على طول مفتاح قصير، مما يجعله عرضة لهجمات القوة الغاشمة. وقد تم استبدال معظم الأنظمة الحديثة بخوارزميات أقوى مثل AES.

ما الفرق بين DES و AES؟

تستخدم DES مفتاحًا بطول 56 بت وكتلة بطول 64 بت، بينما تستخدم AES مفاتيح بطول 128 بت أو 192 بت أو 256 بت وكتلة بطول 128 بت. AES أعلى بكثير في الأمان والكفاءة، مما يجعلها معيار التشفير الحديث.

هل تستخدم تقنية blockchain DES؟

لا، لم يتم استخدام DES في أنظمة البلوكشين. تعتمد البلوكشين الحديثة على خوارزميات التجزئة (مثل SHA-256) وتشفير المفتاح العام لضمان الأمان، مما يوفر حماية أقوى.

ما هو 3DES؟

3DES، أو ما يسمى بـ Triple DES، هو إصدار معزز من DES، حيث يستخدم مفاتيح مختلفة لتشفير البيانات ثلاث مرات. على الرغم من أنه أكثر أمانًا من DES، إلا أنه يعتبر الآن قديمًا ويتم استبداله من قبل معظم الصناعات.

الاستنتاج

على الرغم من أنه لم يعد يُستخدم بنشاط، إلا أن DES لا يزال علامة فارقة مهمة في تاريخ التشفير والأمان الرقمي. لقد قدمت للعالم حماية البيانات القياسية في وقت كانت فيه الاتصالات الرقمية في مراحلها الأولى. مع تقدم التكنولوجيا، زادت الحاجة إلى تشفير أقوى، مما أدى في النهاية إلى استبداله بـ AES وغيرها من الخوارزميات الحديثة. بالنسبة للأشخاص في مجال الأمن السيبراني أو blockchain، فإن فهم DES ليس مجرد فضول تاريخي - بل هو أيضًا وسيلة لفهم تطور معايير حماية البيانات. مع استمرار نمو الأنظمة اللامركزية، ستظل مبادئ التشفير القوية أساس البنية التحتية الرقمية الآمنة.

المؤلف: فريق المدونة *لا تشكل محتويات هذه المقالة أي عرض أو دعوة أو اقتراح. يجب عليك دائمًا السعي للحصول على نصيحة مهنية مستقلة قبل اتخاذ أي قرارات استثمارية. *يرجى ملاحظة أن Gate قد تفرض قيودًا أو تحظر استخدام جميع أو بعض الخدمات في المواقع المقيدة. لمزيد من المعلومات، يرجى قراءة اتفاقية المستخدم.