Você já prendeu sua bicicleta em um poste e depois esqueceu a combinação? Isso é um pouco como a criptografia. Você tem algo que pode ser desbloqueado se tiver a chave certa.
Agora imagine quebrar essa fechadura em pedaços irreconhecíveis. Isso é hashing. Não é possível montá-lo novamente, não importa o que aconteça.
Vamos explorar a criptografia e o hashing, decifrar suas diferenças e entender por que eles são cruciais em nosso mundo impulsionado pela tecnologia. Prepare-se, você está prestes a se tornar um gênio da segurança cibernética.
Índice
O que é criptografia?
Você provavelmente já ouviu falar em criptografia, mas o que é exatamente? Simplificando, é a conversão de dados em um código para impedir o acesso não autorizado, mas há muito mais do que isso.
A criptografia é uma técnica complexa e essencial que usa algoritmos para transformar informações em um formato ilegível, garantindo a confidencialidade dos dados durante a transmissão ou o armazenamento.
Nas próximas seções, explicaremos como a criptografia funciona, exploraremos os algoritmos comuns usados e forneceremos exemplos do mundo real para ajudá-lo a entender suas aplicações práticas.
Como a criptografia funciona?
A criptografia é como um cofre seguro para suas informações digitais. Quando você envia dados on-line, seja uma mensagem ou detalhes pessoais, a criptografia os transforma em um código que é praticamente impossível de ser decifrado por pessoas não autorizadas.
Trata-se de um sistema criptográfico sofisticado, que garante que somente o destinatário pretendido possa entender as informações.
Imagine que você está fazendo compras on-line ou verificando sua conta bancária. Quando você vê “https” no endereço do site, esse é o sinal de que a criptografia está em ação. Isso indica que seus dados estão sendo embaralhados em um código secreto enquanto trafegam entre seu dispositivo e o servidor do site. Mesmo que alguém tente interceptar esses dados, tudo o que obterá são sequências aleatórias de caracteres.
Veja a seguir como o processo de criptografia ocorre passo a passo na Web:
- O usuário se conecta a um site: Quando você visita um site seguro (o URL começa com “https://”), seu navegador solicita que o servidor do site estabeleça uma conexão segura.
- O servidor envia sua chave pública: O servidor do site responde enviando sua chave pública para seu navegador.
- O navegador verifica o certificado: O servidor também fornece um certificado digital, que seu navegador verifica para garantir que seja legítimo.
- O navegador gera uma chave de sessão: seu navegador cria uma chave simétrica aleatória (chave de sessão) para essa sessão específica.
- Criptografia com a chave pública: seu navegador criptografa a chave de sessão com a chave pública do servidor e a envia de volta ao servidor.
- O servidor descriptografa a chave de sessão: O servidor usa sua chave privada para descriptografar a chave de sessão.
- Conexão segura estabelecida: Agora, tanto o navegador quanto o servidor têm a mesma chave de sessão para essa sessão e a utilizam para criptografar e descriptografar os dados trocados durante sua visita ao site.
- Transferência segura de dados: Todos os dados transmitidos entre seu navegador e o servidor são criptografados usando a chave da sessão, garantindo a privacidade e a integridade das informações.
Quais são os algoritmos de criptografia mais comuns?
A criptografia usa procedimentos ou regras matemáticas conhecidas como algoritmos de criptografia para converter texto simples em texto cifrado. A diversidade de algoritmos de criptografia decorre da necessidade de atender a diferentes requisitos de segurança.
O algoritmo de criptografia simétrica é um dos mais populares. Ele usa a mesma chave secreta para criptografia e descriptografia, garantindo um processo simples.
Dois dos algoritmos de criptografia simétrica mais comuns são o Data Encryption Standard (DES) e o Advanced Encryption Standard (AES). O DES, embora desatualizado, já foi um método predominante de criptografia de dados. Por outro lado, o AES é atualmente o padrão do setor, amplamente adotado por sua robustez contra ataques.
O RSA (Rivest-Shamir-Adleman) é outro algoritmo de criptografia assimétrica de chave pública amplamente usado. Ele usa um par de chaves: uma chave pública para criptografia e uma chave privada para descriptografia. As mensagens criptografadas com a chave pública só podem ser descriptografadas com a chave privada correspondente e vice-versa.
Já escrevemos um guia abrangente sobre algoritmos de criptografia. Dê uma olhada para obter uma visão geral detalhada.
Quais são alguns exemplos de criptografia?
Seja para enviar mensagens, realizar transações on-line ou armazenar dados, é necessário criptografar informações no espaço digital atual. Aqui estão exemplos práticos de criptografia em ação:
- Comunicação segura (criptografia de chave pública): A criptografia assimétrica, com suas chaves pública e privada, é comumente usada em aplicativos de mensagens, serviços de e-mail e plataformas de comunicação on-line para criptografar dados e proteger a confidencialidade do usuário.
- Banco on-line (criptografia SSL/TLS): Quando você acessa sua conta bancária ou faz transações on-line, a criptografia garante a segurança de suas informações financeiras, como números de contas e detalhes de transações.
- Redes privadas virtuais (VPN) (encapsulamento e criptografia de dados): As VPNs utilizam uma combinação de protocolos de tunelamento (como IPSec ou OpenVPN) para comunicação segura e criptografia para proteger os dados durante o trânsito.
- Armazenamento de arquivos e serviços em nuvem (criptografia AES): O Advanced Encryption Standard, com sua chave de criptografia única, é comumente empregado para integridade de arquivos e dados armazenados na nuvem.
- Comunicações governamentais e militares (AES, RSA, etc.): Agências governamentais como a NSA (National Security Agency) e comunicações militares geralmente envolvem vários métodos de criptografia, incluindo RSA e outros algoritmos sofisticados. Essas tecnologias protegem informações confidenciais e comunicações essenciais para a segurança nacional.
Esses exemplos o ajudam a entender a função essencial que a criptografia desempenha na integridade e na proteção dos dados. Agora, vamos voltar nossa atenção para o hashing.
O que é hashing?
O hashing é um processo de conversão de dados de entrada distintos (ou “mensagem”) de tamanho arbitrário em uma cadeia de caracteres de tamanho fixo, que normalmente é uma sequência de números e letras. A saída, comumente chamada de valor de hash ou código de hash, é gerada por uma função de hash. As funções de hash são projetadas para serem rápidas e eficientes, e devem produzir valores de hash exclusivos para diferentes entradas.
Como funciona o hashing?
Vamos analisar o conceito de hashing em termos simples
Primeiro, você seleciona um algoritmo de hash adequado, como SHA-256 ou MD5. Em seguida, desenvolva uma função de hash. A função de hash transformará os dados de entrada em um valor de hash de comprimento fixo.
Agora, vamos pegar os dados que você precisa fazer o hash. Pode ser uma senha, um documento ou qualquer outra informação, e aplicar a função hash aos dados de entrada. A função de hash processa os dados, criando um valor de hash exclusivo como saída.
A saída resultante da função de hash é o valor de hash, uma cadeia de caracteres, normalmente em formato hexadecimal, com um comprimento consistente. O hash dos mesmos dados de entrada usando o mesmo algoritmo e a mesma função de hash produzirá consistentemente o mesmo valor de hash. Essa propriedade determinística garante a previsibilidade.
Mesmo uma pequena alteração nos dados de entrada resulta em um valor de hash substancialmente diferente. Essa característica garante a exclusividade entre os códigos hash para diferentes conjuntos de dados.
Os códigos de hash servem como identificadores exclusivos, permitindo comparações eficientes no computador para determinar se os dados são idênticos ou diferentes.
A função produz um valor de hash com um comprimento fixo, independentemente do tamanho dos dados de entrada. Esse formato padronizado simplifica os processos de armazenamento e comparação.
Em cenários específicos, você pode empregar somas de hash, uma forma especializada de valor de hash, para fornecer um resumo condensado de conjuntos de dados extensos.
Quais são os algoritmos de hashing mais comuns?
Os algoritmos de hash estão sempre presentes na ciência da computação e na criptografia para várias finalidades, incluindo verificação da integridade dos dados, armazenamento de senhas e assinaturas digitais. Aqui estão alguns dos algoritmos de hash mais comuns:
- MD5 (Message Digest Algorithm 5): O MD5 produz um valor de hash de 128 bits, normalmente apresentado como um número hexadecimal de 32 caracteres. No entanto, o MD5 é considerado criptograficamente quebrado e inadequado para uso posterior devido a vulnerabilidades que permitem ataques de colisão.
- SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1): O SHA-1 produz um valor de hash de 160 bits. Assim como o MD5, o SHA-1 também é considerado fraco e vulnerável a vários ataques e agora está obsoleto.
- SHA-256, SHA-384 e SHA-512: parte da família SHA-2 e considerado muito mais seguro que o MD5 e o SHA-1, o SHA-256 produz um hash de 256 bits e é o algoritmo de hash padrão usado atualmente em assinaturas digitais e geração de certificados.
- SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3): Esse algoritmo SHA mais recente oferece uma estrutura interna diferente do SHA-2 e fornece um conjunto de funções de hash com tamanhos de saída distintos.
- Whirlpool: O Whirlpool é uma função de hash que produz um valor de hash de 512 bits. Ele não é tão amplamente usado como outros algoritmos, mas é considerado seguro.
Quais são alguns exemplos de hashing?
- Na verificação da integridade dos dados, o hashing garante que os dados não tenham sido adulterados. Antes da transmissão ou do armazenamento, o valor de hash dos dados originais (soma de verificação) é calculado e enviado junto com os dados. Após a recuperação, o hash é recalculado e comparado, verificando a integridade dos dados.
- Para o armazenamento de senhas, o hashing adiciona uma camada de segurança ao armazenar valores de hash de senhas em vez das senhas reais. Durante o login, a senha inserida é transformada em hash e comparada com o hash armazenado, minimizando os riscos em caso de violação de dados.
- As assinaturas digitais usam hashing para criar um hash de uma mensagem ou documento, que é então criptografado com uma chave privada. Os destinatários podem verificar a autenticidade usando a chave pública do remetente.
- O armazenamento em cache armazena resultados computados anteriormente para recuperação rápida, usando valores de hash como chaves. Isso otimiza o desempenho, pois o cache é consultado usando o valor de hash quando uma nova solicitação corresponde a uma entrada anterior.
- Por fim, na blockchain, cada bloco contém um hash do bloco anterior, formando uma cadeia ininterrupta. Esse design garante a resistência à violação, pois a alteração de um bloco exige a alteração de todos os blocos subsequentes.
Agora, vamos ver como o hashing é diferente da criptografia.
Qual é a diferença entre criptografia e hashing?
Ao comparar hashing e criptografia, a principal diferença está na reversibilidade do processo.
A criptografia codifica os dados de forma que somente as partes autorizadas possam lê-los. Ele usa um algoritmo e uma chave para transformar texto simples em texto cifrado. É importante ressaltar que esse processo é reversível – com a chave correta, você pode descriptografar o texto cifrado de volta para o texto simples.
A criptografia é usada quando as informações armazenadas precisam ser recuperadas em sua forma original, como quando você está enviando e-mails confidenciais ou armazenando arquivos confidenciais.
Por outro lado, o hashing é uma função unidirecional. Ele recebe uma entrada e retorna uma cadeia de bytes de tamanho fixo, normalmente um resumo. Ao contrário da criptografia, o hashing não requer uma chave e o processo é irreversível.
Não é possível recuperar sua mensagem original com base no valor de hash. Quando você digita sua senha, o sistema faz o hash e compara o resultado com o hash armazenado. Se corresponderem, você terá acesso.
Na criptografia, uma pequena alteração no texto simples resulta em um texto cifrado significativamente diferente. Mas com o hashing, mesmo uma pequena alteração na entrada gerará um hash totalmente diferente. Essa propriedade, conhecida como “efeito avalanche”, aumenta a segurança contra ataques.
PERGUNTAS FREQUENTES
O hashing é melhor do que a criptografia?
O hashing não é inerentemente melhor ou pior do que a criptografia; ele serve a propósitos diferentes. O hashing é usado principalmente para verificação da integridade dos dados, enquanto a criptografia se concentra na proteção das informações para fins de confidencialidade.
Hashing é o mesmo que criptografia?
Hashing e criptografia são técnicas criptográficas. O hashing transforma os dados em uma cadeia de valores de comprimento fixo para tarefas como a verificação da integridade dos dados, enquanto a criptografia protege os dados confidenciais por meio de transformações reversíveis.
Por que o hashing é irreversível?
O hashing é irreversível porque condensa os dados em uma cadeia de tamanho fixo, eliminando a possibilidade de recuperação.
Os dados com hash podem ser criptografados?
Não, os dados com hash não podem ser criptografados. O hashing é um processo unidirecional que transforma os dados de forma irreversível, tornando-o inadequado para a criptografia.
O hashing ainda é usado?
Sim, o hashing ainda é amplamente utilizado, especialmente em tarefas como armazenamento de senhas e assinaturas digitais.
Quando usar criptografia versus hashing?
Use a criptografia quando precisar proteger dados com a intenção de descriptografá-los posteriormente e use o hashing quando quiser armazenar e verificar dados com segurança sem a possibilidade de reversão.
Criptografia vs Hashing vs Codificação – Qual é a diferença?
A criptografia transforma os dados usando uma chave, tornando-os ilegíveis para usuários não autorizados. É reversível com a chave certa. O hashing gera um hash de tamanho fixo a partir dos dados de entrada, fornecendo uma impressão digital exclusiva. É unidirecional e não reversível. A codificação converte dados para fins de compatibilidade, mas é facilmente reversível, servindo para fins de formatação, não de segurança.
Conclusão
Em resumo, a segurança dos dados se baseia em uma combinação de criptografia e hashing. A criptografia mantém a confidencialidade dos dados, tornando-os legíveis com a chave correta. O hashing garante a integridade ao criar códigos irreversíveis, de modo que os dados originais permanecem seguros.
Pense nisso como se fosse o hashing de senhas para proteção e o uso de criptografia para manter os dados confidenciais seguros durante a transferência ou o armazenamento. A combinação desses métodos protege os dados confidenciais na Internet em constante mudança.
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