क्रिप्टोग्राफी तीसरे पक्ष की मौजूदगी में सुरक्षित संचार के लिए तकनीकों का अभ्यास और अध्ययन है, जिसे विरोधी कहा जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य संदेशों या डेटा की गोपनीयता, प्रमाणीकरण, अखंडता और गैर-अस्वीकृति सुनिश्चित करना है।
क्रिप्टोग्राफी की कला लेखन जितनी ही पुरानी है। शुरू में, इसका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता था कि केवल इच्छित प्राप्तकर्ता ही संदेश की सामग्री को समझ सकें। प्राचीन मिस्र, यूनान और रोमनों ने क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीकों का विकास और उपयोग किया। एक प्रसिद्ध उदाहरण सीज़र सिफर है, एक प्रतिस्थापन सिफर जहां सादे पाठ में प्रत्येक अक्षर को वर्णमाला में एक निश्चित संख्या में स्थानों पर स्थानांतरित किया जाता है।
क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम की दो प्राथमिक श्रेणियां हैं:
एन्क्रिप्शन प्लेनटेक्स्ट को सिफरटेक्स्ट में बदलने की प्रक्रिया है, जो कुंजी के धारक को छोड़कर किसी के लिए भी पढ़ने योग्य नहीं है। डिक्रिप्शन रिवर्स प्रक्रिया है, जो सिफरटेक्स्ट को वापस पढ़ने योग्य प्लेनटेक्स्ट में बदल देती है। गणितीय संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
पब्लिक की इंफ्रास्ट्रक्चर डिजिटल प्रमाणपत्रों और पब्लिक-की एन्क्रिप्शन को प्रबंधित करने के लिए एक ढांचा है। यह इंटरनेट जैसे असुरक्षित सार्वजनिक नेटवर्क के उपयोगकर्ताओं को सुरक्षित और निजी रूप से डेटा का आदान-प्रदान करने में सक्षम बनाता है।
हैश फ़ंक्शन एक प्रकार का क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम है जो किसी भी आकार के इनपुट डेटा से बाइट्स की एक निश्चित आकार की स्ट्रिंग (जिसे हैश के रूप में जाना जाता है) उत्पन्न करता है। इनका उपयोग डेटा अखंडता सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। बिटकॉइन माइनिंग में इस्तेमाल किया जाने वाला SHA-256 एल्गोरिदम एक प्रसिद्ध उदाहरण है।
डिजिटल हस्ताक्षर एक क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीक है जो डिजिटल संचार या दस्तावेज़ों की उत्पत्ति और अखंडता सुनिश्चित करती है। एक डिजिटल हस्ताक्षर एक निजी कुंजी का उपयोग करके बनाया जाता है और इसे किसी भी व्यक्ति द्वारा सत्यापित किया जा सकता है जिसके पास संबंधित सार्वजनिक कुंजी है।
क्रिप्टैनालिसिस सूचना प्रणालियों के विश्लेषण का अध्ययन है ताकि सिस्टम के छिपे हुए पहलुओं को समझा जा सके। इसका उपयोग क्रिप्टोग्राफ़िक सुरक्षा प्रणालियों को भेदने और एन्क्रिप्टेड संदेशों की सामग्री तक पहुँच प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
क्रिप्टोग्राफी के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें गोपनीय संचार को सुरक्षित करना, भंडारण उपकरणों पर जानकारी की सुरक्षा करना, वेब और नेटवर्क सुरक्षा को बढ़ाना, इलेक्ट्रॉनिक वित्तीय लेनदेन को सुरक्षित करना, तथा डिजिटल हस्ताक्षरों और प्रमाणपत्रों की अखंडता और प्रामाणिकता सुनिश्चित करना शामिल है।
क्वांटम कंप्यूटिंग जैसी कंप्यूटिंग शक्ति की उन्नति के साथ, वर्तमान क्रिप्टोग्राफ़िक तकनीकों को नई चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है। क्रिप्टोग्राफ़र सक्रिय रूप से नए एल्गोरिदम विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं जो क्वांटम कंप्यूटर की कम्प्यूटेशनल शक्ति का सामना कर सकें।
