Cryptografie is het beoefenen en bestuderen van technieken voor veilige communicatie in aanwezigheid van derden, zogenaamde tegenstanders. Het belangrijkste doel is het waarborgen van de privacy, authenticatie, integriteit en onweerlegbaarheid van berichten of gegevens.
De kunst van cryptografie is zo oud als het schrijven zelf. Aanvankelijk werd het gebruikt om ervoor te zorgen dat alleen de beoogde ontvangers de inhoud van een bericht konden begrijpen. De oude Egyptenaren, Grieken en Romeinen ontwikkelden en gebruikten cryptografische technieken. Een bekend voorbeeld is het Caesarcijfer , een vervangingscijfer waarbij elke letter in de leesbare tekst een bepaald aantal plaatsen lager in het alfabet wordt verschoven.
Er zijn twee hoofdcategorieën cryptografische algoritmen:
Encryptie is het proces waarbij platte tekst wordt omgezet in cijfertekst, die voor iedereen onleesbaar is, behalve voor de houder van de sleutel. Decodering is het omgekeerde proces, waarbij cijfertekst weer wordt omgezet in leesbare leesbare tekst. De wiskundige relatie kan worden uitgedrukt als:
De Public Key Infrastructure is een raamwerk voor het beheer van digitale certificaten en encryptie met publieke sleutels. Hiermee kunnen gebruikers van een onbeveiligd openbaar netwerk zoals internet veilig en privé gegevens uitwisselen.
Hash-functies zijn een soort cryptografisch algoritme dat een reeks bytes met een vaste grootte (ook wel hash genoemd) genereert uit invoergegevens van elke grootte. Ze worden gebruikt om de gegevensintegriteit te garanderen. Een bekend voorbeeld is het SHA-256-algoritme dat wordt gebruikt bij Bitcoin-mining.
Digitale handtekeningen zijn een cryptografische techniek die de oorsprong en integriteit van digitale communicatie of documenten garandeert. Een digitale handtekening wordt gegenereerd met behulp van een privésleutel en kan worden geverifieerd door iedereen die over de bijbehorende openbare sleutel beschikt.
Cryptanalyse is de studie van het analyseren van informatiesystemen om verborgen aspecten van de systemen te begrijpen. Het wordt gebruikt om cryptografische beveiligingssystemen te doorbreken en toegang te krijgen tot de inhoud van gecodeerde berichten.
Cryptografie heeft een breed scala aan toepassingen, waaronder het beveiligen van vertrouwelijke communicatie, het beschermen van informatie op opslagapparaten, het verbeteren van de web- en netwerkbeveiliging, het beveiligen van elektronische financiële transacties en het waarborgen van de integriteit en authenticiteit van digitale handtekeningen en certificaten.
Met de vooruitgang van rekenkracht, zoals quantum computing, worden de huidige cryptografische technieken geconfronteerd met nieuwe uitdagingen. Cryptografen werken actief aan de ontwikkeling van nieuwe algoritmen die bestand zijn tegen de rekenkracht van kwantumcomputers.
