Как зашифровать данные на компьютере. Что такое шифрование данных

Каждый пользователь имеет какие-то свои конфиденциальные данные и он не хотел бы, чтобы эти данные увидели другие пользователи. По сути неважно, что это за файлы, главное, что это личная информация, которая должна быть недоступной остальным. В этом нелегком деле пользователю помогут программы для шифрования и защиты файлов, о которых мы расскажем ниже.

У некоторых программ имеются интегрированные инструменты защиты документов с помощью паролей, например Microsoft Office и WinRAR . Но минус их защиты в том, что для этих программ существует множество утилит для взлома, с помощью которых вполне реально взломать эту защиту. А если нужно скрыть фотографию, аудиозапись или видео?!

Итак, что же можно скрыть и зашифровать программами для шифрования? Обычно пользователи скрывают отдельные файлы, папки, целые логические разделы жесткого диска, переносные носители (карты памяти, флешки, внешние жесткие диски), электронную почту и многое другое.

Заметим, что скрытие и шифрование файлов — это не сложная, а достаточно легкая операция, которая сравнима по сложности с обычным редактированием текстового файла.

В заключение, обратим ваше внимание, что программы для шифрования и защиты данных могут быть опасны из-за невнимательности самих пользователей. Может возникнуть такая ситуация, что сам пользователь не может получить доступ к зашифрованным данным в следствии потери или забытии пароля, каких-либо проблем с операционной системой и иных ситуаций. К применению данного рода программного обеспечения нужно подходить серьезно и внимательно.

Защита важной информации от злоумышленников и просто от посторонних глаз – первостепенная задача любого пользователя, ведущего активную деятельность в интернете. Зачастую данные лежат на жестких дисках в открытом виде, что повышает риск их хищения с компьютера. Последствия могут быть самые разные – от потери паролей к различным сервисам до расставания с внушительной суммой денег, хранящейся на электронных кошельках.

В этой статье рассмотрим несколько специализированных программ, которые позволяют зашифровать и защитить паролем файлы, каталоги и съемные носители.

Этот софт, пожалуй, один из самых известных шифровальщиков. TrueCrypt позволяет создавать зашифрованные контейнеры на физических носителях, защищать флешки, разделы и целые жесткие диски от несанкционированного доступа.

PGP Desktop

Это программа-комбайн для максимальной защиты информации на компьютере. PGP Desktop умеет шифровать файлы и каталоги, в том числе и в локальной сети, защищать почтовые вложения и сообщения, создавать закриптованные виртуальные диски, безвозвратно удалять данные путем многопроходной перезаписи.

Folder Lock

Folder Lock – наиболее дружелюбный к пользователю софт. Программа позволяет скрывать из видимости папки, шифровать файлы и данные на флешках, хранить пароли и другую информацию в защищенном хранилище, может бесследно затирать документы и свободное место на дисках, имеет встроенную защиту от взлома.

Dekart Private Disk

Данная программа предназначена исключительно для того, чтобы создавать зашифрованные образы дисков. В настройках можно указать, какие программы, содержащиеся в образе, будут запускаться при монтировании или демонтировании, а также включить брандмауэр, отслеживающий приложения, которые пытаются получить доступ к диску.

R-Crypto

Еще один софт для работы с закриптованными контейнерами, которые выступают в качестве виртуальных носителей данных. Контейнеры R-Crypto можно подключать как флешки или обычные жесткие диски и отключать их от системы при выполнении условий, указанных в настройках.

Crypt4Free

Crypt4Free – программа для работы с файловой системой. Она позволяет шифровать обычные документы и архивы, прикрепленные к письмам файлы и даже информацию в буфере обмена. В состав программы также входит генератор сложных паролей.

RCF EnCoder/DeCoder

Этот маленький шифровальщик дает возможность защищать каталоги и содержащиеся в них документы с помощью создаваемых ключей. Основной особенностью RCF EnCoder/DeCoder является возможность зашифровки текстового содержимого файлов, а также то, что он поставляется только в портативной версии.

Запретный файл

Самый крошечный по объему участник данного обзора. Программа скачивается в виде архива, содержащего один единственный исполняемый файл. Несмотря на это, софт умеет шифровать любые данные с помощью алгоритма IDEA.

Это был небольшой список известных, и не очень, программ для шифрования файлов и папок на жестких дисках компьютера и съемных носителях. Все они имеют разные функции, но выполняют одну задачу – скрывать информацию пользователя от посторонних глаз.

Принцип шифрования (криптографии) заключается в том, что информация помещается в контейнер и может быть извлечена из этого контейнера только после предъявления пароля. Как правило, контейнером выступает файл, хотя иногда методы шифрования применяются на уровне всего раздела или физического диска. Цель шифрования - скрыть данные от всех, кроме человека, знающего пароль.

Например, диск или компьютер целиком могут изъять или украсть, но вам необходимо сохранить в тайне все содержимое диска или отдельных файлов на нем. Простейший пример шифрования дают программы-архиваторы. Все они могут защищать создаваемые архивы паролями. Устойчивость зашифрованных архивов к взлому довольно высока. Хотя существуют специальные утилиты для подбора паролей к защищенным архивам, делают они это в основном путем последовательного перебора вариантов. Если пароль имеет длину 8 и более знаков, состоит из символов двух алфавитов и цифр, перебор происходит чрезвычайно долго. Из-за этого практический смысл подбора теряется - едва ли кому-то интересно получить результат через несколько лет непрерывной работы компьютера!

С точки зрения пользователя, шифрование средствами архиватора осуществляется элементарно. Например, в программе 7-Zip в диалоговом окне добавления файлов в группе Шифрование просто задайте пароль. При открытии созданного архива потребуется указать тот же пароль, иначе извлечь и просмотреть файлы не удастся. Если был установлен флажок Шифровать имена файлов , то без ввода пароля невозможно увидеть даже имена файлов и папок, находящихся в архиве.

Похожим образом шифруют информацию и другие архиваторы, например WinZip или WinRAR. Обычно для безопасного хранения файлов, в том числе на съемных носителях, достаточно шифровать файлы средствами установленной на компьютере программы-архиватора. Программа на компьютере есть - вот и задействуем все ее возможности!

В Windows 7 встроены собственные средства криптографии. Они удобны в работе, надежны, однако вспоминают о существовании таких инструментов лишь немногие пользователи. Полная поддержка файловой системы EFS, а также технологий BitLocker (для шифрования внутренних дисков) и BitLocker To Go (для съемных носителей) предусмотрена только в «старших» выпусках Windows 7 (Профессиональная и Максимальная). Пользователям остальных выпусков доступно лишь шифрование папок с помощью технологии EFS. Эта технология реализуется «поверх» файловой системы NTFS и предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файлов и папок.

Чтобы зашифровать папку, откройте диалоговое окно ее свойств (команда Свойства в контекстном меню) и на вкладке Общие нажмите кнопку Дополнительно . В открывшемся дочернем окне установите флажок Шифровать содержимое для защиты данных . Нажмите кнопку OK в обоих диалоговых окнах.

В ходе такой операции на локальном компьютере создается и сохраняется сертификат шифрования. На этом компьютере файлы в зашифрованной папке можно открывать без всяких ограничений. При попытке же открыть файлы на другом компьютере (по сети, или переставив жесткий диск) в доступе к ним будет отказано.

BitLocker - средство шифрования целых разделов диска. Например, чтобы зашифровать съемный диск, щелкните на его значке правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите команду Включить BitLocker… . Система предложит задать пароль, сохранить ключ восстановления в файл или распечатать его, а затем зашифрует содержимое диска. В зависимости от объема данных и производительности компьютера процедура может занять значительное время.

Помимо названных, для шифрования файлов и дисков применяется целый ряд программ. Например, это бесплатные приложения , DiskCryptor, FreeOTFE, проприетарные программы BestCrypt, семейство PGP Desktop и др.

В силу самих технологий восстановить данные в случае повреждения зашифрованного диска довольно сложно, а иногда и невозможно в принципе. Кроме того, шифрование замедляет обращение к файлам, ведь каждый раз обсчитываются довольно сложные алгоритмы. Поэтому шифровать системный диск компьютера, да и другие носители, следует лишь при необходимости! Сначала решите, есть ли на них какая-нибудь действительно секретная информация, которая нуждается в жесткой защите? Если ответ положительный, подробные инструкции по использованию EFS и BitLocker вы сможете найти в справочной системе Windows.

Особое место в криптографии занимает так называемое асимметричное шифрование. Оно основано на оригинальных математических принципах, к которым ученые пришли лишь во второй половине XX века. Идея асимметричного шифрования состоит в том, чтобы зашифровать файл мог любой, а расшифровать его сумел только владелец секретного ключа. Для этого получатель файла должен заранее сформировать два связанных ключа - «открытый», публичный (public key) и «закрытый», секретный (secret key). Открытый ключ служит только для шифрования, а закрытый - для расшифровки. Если провести механическую аналогию, то публичным ключом замок можно только запереть, но обратно открыть замок им невозможно: для этого понадобится закрытый ключ, который хозяин хранит в надежном месте.

Сначала асимметричное шифрование начали использовать при отправке файлов по электронной почте. И отправитель, и получатель уверены в том, что никто посторонний не сумеет прочитать зашифрованное сообщение. Воссоздать закрытый ключ из открытого ключа нельзя даже теоретически, а без него дешифровка невозможна: в этом заключается главная «фишка» технологии. Поэтому публичный ключ никакой тайны не составляет - он может быть даже выложен на сайте и т. п. Главное, чтобы в чужие руки не попал секретный ключ, но его сохранность обеспечить довольно легко!

Самой известной программной реализацией такого шифрования стал проект PGP, на основе которого были разработаны почти все программы сильной криптографии. В настоящее время прямым продолжателем проекта выступает PGP Desktop. После приобретения прав компанией Symantec программа стала платной. Однако существует множество бесплатных альтернатив, некоторые из них перечислены ранее в этой статье.

Впоследствии эта идея нашла применение в самых разных областях: от сотовой связи до безопасной аутентификации пользователей. В частности на парах связанных ключей построено большинство систем «клииент-банк». Банк удостоверяется в подлинности клиента. Клиент, в свою очередь, убеждается, что общается с банком, а не с каким-то «подставным» узлом.

Шифрование данных чрезвычайно важно для защиты конфиденциальности. В этой статье я расскажу о различных типах и методах шифрования, которые используются для защиты данных сегодня.

Знаете ли вы?
Еще во времена Римской империи, шифрование использовалось Юлием Цезарем для того, чтобы сделать письма и сообщения нечитаемыми для врага. Это играло важную роль как военная тактика, особенно во время войн.

Так как возможности Интернета продолжают расти, все больше и больше наших предприятий проводятся на работу онлайн. Среди этого наиболее важными являются, интернет банк, онлайн оплата, электронные письма, обмен частными и служебными сообщениями и др., которые предусматривают обмен конфиденциальными данными и информацией. Если эти данные попадут в чужие руки, это может нанести вред не только отдельному пользователю, но и всей онлайн системе бизнеса.

Чтобы этого не происходило, были приняты некоторые сетевые меры безопасности для защиты передачи личных данных. Главными среди них являются процессы шифрования и дешифрования данных, которые известны как криптография. Существуют три основные методы шифрования, используемых в большинстве систем сегодня: хеширование, симметричное и асимметричное шифрование. В следующих строках, я расскажу о каждом из этих типов шифрования более подробно.

Типы шифрования

Симметричное шифрование

При симметричном шифровании, нормальные читабельные данные, известные как обычный текст, кодируется (шифруется), так, что он становится нечитаемым. Это скремблирование данных производится с помощью ключа. Как только данные будут зашифрованы, их можно безопасно передавать на ресивер. У получателя, зашифрованные данные декодируются с помощью того же ключа, который использовался для кодирования.

Таким образом ясно что ключ является наиболее важной частью симметричного шифрования. Он должен быть скрыт от посторонних, так как каждый у кого есть к нему доступ сможет расшифровать приватные данные. Вот почему этот тип шифрования также известен как "секретный ключ".

В современных системах, ключ обычно представляет собой строку данных, которые получены из надежного пароля, или из совершенно случайного источника. Он подается в симметричное шифрование программного обеспечения, которое использует его, чтобы засекретить входные данные. Скремблирование данных достигается с помощью симметричного алгоритма шифрования, такие как Стандарт шифрования данных (DES), расширенный стандарт шифрования (AES), или международный алгоритм шифрования данных (IDEA).

Ограничения

Самым слабым звеном в этом типе шифрования является безопасность ключа, как в плане хранения, так и при передаче аутентифицированного пользователя. Если хакер способен достать этот ключ, он может легко расшифровать зашифрованные данные, уничтожая весь смысл шифрования.

Еще один недостаток объясняется тем, что программное обеспечение, которое обрабатывает данные не может работать с зашифрованными данными. Следовательно, для возможности использовать этого программного обеспечение, данные сначала должны быть декодированы. Если само программное обеспечение скомпрометировано, то злоумышленник сможет легко получить данные.

Асимметричное шифрование

Асимметричный ключ шифрования работает аналогично симметричному ключу, в том, что он использует ключ для кодирования передаваемых сообщений. Однако, вместо того, чтобы использовать тот же ключ, для расшифровки этого сообщения он использует совершенно другой.

Ключ, используемый для кодирования доступен любому и всем пользователям сети. Как таковой он известен как «общественный» ключ. С другой стороны, ключ, используемый для расшифровки, хранится в тайне, и предназначен для использования в частном порядке самим пользователем. Следовательно, он известен как «частный» ключ. Асимметричное шифрование также известно, как шифрование с открытым ключом.

Поскольку, при таком способе, секретный ключ, необходимый для расшифровки сообщения не должен передаваться каждый раз, и он обычно известен только пользователю (приемнику), вероятность того, что хакер сможет расшифровать сообщение значительно ниже.

Diffie-Hellman и RSA являются примерами алгоритмов, использующих шифрование с открытым ключом.

Ограничения

Многие хакеры используют «человека в середине» как форму атаки, чтобы обойти этот тип шифрования. В асимметричном шифровании, вам выдается открытый ключ, который используется для безопасного обмена данными с другим человеком или услугой. Однако, хакеры используют сети обман, чтобы заставить вас общаться с ними, в то время как вас заставили поверить, что вы находитесь на безопасной линии.

Чтобы лучше понять этот тип взлома, рассмотрим две взаимодействующие стороны Сашу и Наташу, и хакера Сергея с умыслом на перехват их разговора. Во-первых, Саша отправляет сообщение по сети, предназначенное для Наташи, прося ее открытый ключ. Сергей перехватывает это сообщение и получает открытый ключ, связанный с ней, и использует его для шифрования и передачи ложного сообщения, Наташе, содержащего его открытый ключ вместо Сашиного.

Наташа, думая, что это сообщение пришло от Саши, теперь шифрует ее с помощью открытого ключа Сергея, и отправляет его обратно. Это сообщение снова перехватил Сергей, расшифровал, изменил (при желании), зашифровал еще раз с помощью открытого ключа, который Саша первоначально отправил, и отправил обратно к Саше.

Таким образом, когда Саша получает это сообщение, его заставили поверить, что оно пришло от Наташи, и продолжает не подозревать о нечестной игре.

Хеширование

Методика хеширования использует алгоритм, известный как хэш-функция для генерации специальной строки из приведенных данных, известных как хэш. Этот хэш имеет следующие свойства:

  • одни и те же данные всегда производит тот же самый хэш.
  • невозможно, генерировать исходные данные из хэша в одиночку.
  • Нецелесообразно пробовать разные комбинации входных данных, чтобы попытаться генерировать тот же самый хэш.

Таким образом, основное различие между хэшированием и двумя другими формами шифрования данных заключается в том, что, как только данные зашифрованы (хешированы), они не могут быть получены обратно в первозданном виде (расшифрованы). Этот факт гарантирует, что даже если хакер получает на руки хэш, это будет бесполезно для него, так как он не сможет расшифровать содержимое сообщения.

Message Digest 5 (MD5) и Secure Hashing Algorithm (SHA) являются двумя широко используемыми алгоритмами хеширования.

Ограничения

Как уже упоминалось ранее, почти невозможно расшифровать данные из заданного хеша. Впрочем, это справедливо, только если реализовано сильное хэширование. В случае слабой реализации техники хеширования, используя достаточное количество ресурсов и атаки грубой силой, настойчивый хакер может найти данные, которые совпадают с хэшем.

Сочетание методов шифрования

Как обсуждалось выше, каждый из этих трех методов шифрования страдает от некоторых недостатков. Однако, когда используется сочетание этих методов, они образуют надежную и высоко эффективную систему шифрования.

Чаще всего, методики секретного и открытого ключа комбинируются и используются вместе. Метод секретного ключа дает возможность быстрой расшифровки, в то время как метод открытого ключа предлагает более безопасный и более удобный способ для передачи секретного ключа. Эта комбинация методов известна как "цифровой конверт". Программа шифрования электронной почты PGP основана на технике "цифровой конверт".

Хеширования находит применение как средство проверки надежности пароля. Если система хранит хэш пароля, вместо самого пароля, он будет более безопасным, так как даже если хакеру попадет в руки этот хеш, он не сможет понять (прочитать) его. В ходе проверки, система проверит хэш входящего пароля, и увидит, если результат совпадает с тем, что хранится. Таким образом, фактический пароль будет виден только в краткие моменты, когда он должен быть изменен или проверен, что позволит существенно снизить вероятность его попадания в чужие руки.

Хеширование также используется для проверки подлинности данных с помощью секретного ключа. Хэш генерируется с использованием данных и этого ключа. Следовательно, видны только данные и хэш, а сам ключ не передается. Таким образом, если изменения будут сделаны либо с данными, либо с хэшем, они будут легко обнаружены.

В заключение можно сказать, что эти методы могут быть использованы для эффективного кодирования данных в нечитаемый формат, который может гарантировать, что они останутся безопасными. Большинство современных систем обычно используют комбинацию этих методов шифрования наряду с сильной реализацией алгоритмов для повышения безопасности. В дополнение к безопасности, эти системы также предоставляют множество дополнительных преимуществ, таких как проверка удостоверения пользователя, и обеспечение того, что полученные данные не могут быть подделаны.

На наших носителях в огромных количествах хранится персональная и важная информация, документы и медиафайлы. Их необходимо защитить. Такие криптографические методы, как AES и Twofish , стандартно предлагающиеся в шифровальных программах, относятся примерно к одному поколению и обеспечивают сравнительно высокий уровень безопасности.

На практике обычный пользователь не сможет сильно ошибиться в выборе. Вместо этого стоит определиться со специализированной программой в зависимости от намерений: зачастую шифрование жесткого диска использует иной операционный режим, чем шифрование файлов.

Долгое время лучшим выбором была утилита TrueCrypt , если речь шла о полном шифровании жесткого диска или сохранении данных в зашифрованном контейнере. Сейчас этот проект закрыт. Его достойным приемником стала программа с открытым исходным кодом VeraCrypt . В ее основу был положен код TrueCrypt, однако его доработали, благодаря чему качество шифрования повысилось.

К примеру, в VeraCrypt улучшено генерирование ключа из пароля . Для шифрования жестких дисков используется не такой распространенный режим, как CBC , а XTS . В данном режиме блоки шифруются по типу ECB , однако при этом добавляется номер сектора и внутрисегментное смещение .

Случайные числа и сильные пароли

Для защиты отдельных файлов достаточно бесплатной программы с простым интерфейсом, например, MAXA Crypt Portable или AxCrypt . Мы рекомендуем AxCrypt, поскольку она представляет собой проект с открытым исходным кодом. Однако при ее установке следует обратить внимание на то, что в пакете с приложением идут ненужные дополнения, поэтому с них необходимо снять флажки.

Утилита запускается щелчком правой кнопкой мыши по файлу или папке и вводу пароля (например, при открытии зашифрованного файла ). В данной программе используется алгоритм AES на 128 бит с режимом CBC . Для создания надежного вектора инициализации (IV) Ax-Crypt встраивает генератор псевдослучайных чисел.

Если IV не является настоящим случайным числом, то режим CBC его ослабляет. Программа MAXA Crypt Portable работает похожим образом, однако шифрование происходит с помощью ключа длиной в 256 бит . Если вы загружаете личную информацию в облачные хранилища, необходимо исходить из того, что их владельцы, например, Google и Dropbox, сканируют контент.

Boxcryptor встраивается в процесс в качестве виртуального жесткого диска и по щелчку правой кнопкой мыши шифрует все расположенные там файлы еще до загрузки в облако. При этом важно обзавестись менеджером паролей, таким как Password Depot . Он создает сложные пароли, которые не сможет запомнить ни один человек. Нужно только не потерять мастер-пароль к этой программе.

Используем зашифрованные диски

Подобно TrueCrypt, мастер утилиты VeraCrypt проведет пользователя сквозь все этапы создания зашифрованного диска. Вы также можете защитить существующий раздел.

Шифрование одним кликом

Бесплатная программа Maxa Crypt Portable предлагает все необходимые опции для быстрого шифрования отдельных файлов по алгоритму AES. Нажатием на кнопку вы запускаете генерацию безопасного пароля.

Связываем облако с частной жизнью

Boxcryptor по одному клику шифрует важные файлы перед загрузкой в хранилища Dropbox или Google. По умолчанию применяется шифрование AES с ключом длиной 256 бит .

Краеугольный камень - менеджер паролей

Длинные пароли усиливают безопасность. Программа Password Depot генерирует и применяет их, в том числе для шифрования файлов и работы с веб-службами, которым передает данные для доступа к учетной записи.

Фото: компании-производители

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то