Tudo o que você precisa saber sobre a criptografia

Em sua forma mais básica, a criptografia é um processo de ocultação de dados para impedir que qualquer pessoa, exceto o destinatário prevista, os leia. Mais especificamente, é o uso de modelos matemáticos chamados algoritmos de criptografia para embaralhar informações de uma forma que só pode ser desembaralhada com uma chave específica – um processo inverso conhecido como “descriptografia”.

A criptografia pode ser muito simples ou altamente complexa a depender da aplicação. Por exemplo, uma empresa que trata dados confidenciais (como informações financeiras) precisará de um algoritmo forte e confiável para criptografá-los. Os casos de uso de baixo risco não precisam de tanta segurança, portanto, uma técnica de criptografia mais básica pode ser suficiente.

Qual é a diferença entre codificação e criptografia?

A codificação está intimamente relacionada à criptografia, mas não são a mesma coisa.

Em termos gerais, a criptografia é a ciência que protege as comunicações por meio do código. É um termo genérico para uma longa lista de técnicas criptográficas, sendo a criptografia de dados apenas uma delas. Resumindo: a criptografia é uma aplicação específica da codificação que codifica informações por meio de algoritmos.

Por que a criptografia é importante?

A criptografia é um dos elementos mais importantes da segurança de dados moderna. Como os contraventores estão visando as informações confidenciais em um ritmo acelerado, as organizações estão usando vários métodos de criptografia para manter os ativos trancados a sete chaves.

É especialmente importante para as empresas criptografarem dados confidenciais agora que enormes quantidades deles estão sendo gerenciadas, armazenadas e transferidas on-line e na nuvem. Anteriormente, a proteção de dados era um pouco mais fácil quando as empresas armazenavam a maioria dos seus ativos no local.

Agora, porém, a maioria dos processos de negócios ocorre digitalmente. Consequentemente, milhares de dados financeiros, médicos e pessoais correm o risco de acesso e exposição não autorizados – isto é, se não estiverem adequadamente protegidos.

A criptografia é uma proteção vital caso sua organização sofra uma violação de dados. Ela não apenas mantém a privacidade das informações confidenciais, mas também pode autenticar sua origem, validar sua integridade e evitar o não repúdio. Em outras palavras, os métodos de criptografia permitem garantir que dados essenciais não sejam manipulados, apresentem defeitos ou contestáveis de forma alguma.

Além da segurança da informação, esse processo também é importante do ponto de vista da conformidade. As organizações estão sujeitas a leis rígidas de segurança de dados, que variam dependendo do local de operação. Por exemplo, os órgãos governamentais dos EUA são obrigados a seguir as Normas Federais de Processamento de Informações (FIPS). Por lei, órgãos e prestadores de serviços devem implementar a criptografia.

Outro exemplo é o Regulamento geral de proteção de dados (RGPD) da Europa. O RGPD impõe multas severas às empresas que não protegem os dados pessoais, razão pela qual a maioria das organizações que fazem o tratamento de informações dos cidadãos da UE levam a criptografia e a descriptografia tão a sério.

Casos de uso de criptografia

Há muitas maneiras de usar a criptografia de dados para ajudar sua empresa, seja para segurança da informação, conformidade ou como vantagem competitiva. Vamos examinar três casos de uso comuns:

1. Criptografia de dados: Com a transformação digital vêm os dados – e, com isso, um enxame de malfeitores tentando roubá-los. A criptografia de dados protege contra a ameaça de que informações armazenadas em sistemas de computadores ou transmitidas pela Internet sejam acessadas por qualquer pessoa que não seja o destinatário previsto.
2. Criptografia em nuvem: À medida que mais empresas abandonam as tecnologias locais, a criptografia na nuvem as ajuda a acessar recursos com confiança. Os provedores de armazenamento em nuvem criptografam as informações antes de serem armazenadas, garantindo que elas não possam ser lidas caso sofram uma violação de dados. É importante observar que os métodos de codificação consomem mais banda, razão pela qual os provedores de armazenamento em nuvem normalmente oferecem apenas técnicas básicas.
3. Navegação na internet: Secure Sockets Layer (SSL) e Transport Layer Security (TLS) são protocolos usados para criptografar conexões de internet. Eles usam ativos criptográficos chamados “certificados digitais” para confirmar a autenticidade de um site, navegador ou outra entidade, permitindo compartilhar dados confidenciais com segurança durante uma sessão.

Geralmente, a criptografia funciona usando um algoritmo para criptografar o texto simples (dados que podem ser lidos por humanos) em texto cifrado (uma mensagem criptografada). A mensagem só pode ser decodificada usando uma senha ou sequência de números conhecida como chave de criptografia. Os algoritmos avançados de hoje garantem que cada chave de criptografia seja aleatória e única, tornando quase impossível alguém adivinhá-la corretamente.

Na verdade, a criptografia percorreu um longo caminho desde suas origens simples. Veja a “cifra de César”, por exemplo. Nomeada em homenagem ao famoso imperador romano Júlio César, que usou essa técnica de criptografia em sua correspondência privada, a cifra de César funcionava substituindo uma letra por outra no alfabeto, embaralhando a mensagem.

As técnicas modernas tornaram-se muito mais avançadas, incorporando milhares de caracteres gerados por computador para representar a chave de descriptografia. Dito isso, ainda podemos agrupar todos os algoritmos em dois tipos distintos: criptografia simétrica e assimétrica.

Criptografia simétrica

A criptografia simétrica usa a mesma chave criptográfica para criptografia e descriptografia. Isso significa que a entidade que envia a mensagem criptografada deve compartilhar a chave secreta com todas as partes autorizadas, permitindo-lhes acessar as informações. A criptografia simétrica é normalmente usada para armazenar dados em repouso (dados que não estão em uso ativo ou em movimento de um lugar para outro).

Embora isso agilize a implantação, essas cifras exigem um método paralelo e seguro para levar a chave ao destinatário para descriptografá-la. Por sua vez, podem ser difíceis de implementar.

Criptografia assimétrica

A criptografia assimétrica usa um sistema chamado “infraestrutura de chave pública”. Em vez de uma única chave compartilhada, essa técnica requer dois ativos criptográficos separados para criptografia e descriptografia – a “chave pública” e a “chave privada”.

Embora estejam separadas, ambas as chaves estão matematicamente vinculadas. Normalmente, a chave pública é compartilhada com todas as partes, enquanto a chave privada é mantida em segredo de todos, exceto da entidade que recebe a mensagem criptografada. Apesar de consumir mais recursos, a criptografia assimétrica é considerada uma técnica mais segura e de alta confiabilidade. Entretanto, no grande esquema da segurança de dados, a maioria das organizações utiliza ambas as técnicas em seu benefício para uma estratégia de criptografia mais abrangente.

O que é hash?

As funções de hash transformam entradas de tamanho variável para retornar saídas de tamanho fixo. Em outras palavras, o hashing é um processo de conversão de uma chave ou sequência de caracteres em um “valor de hash” aleatório, tornando-o mais difícil de decifrar.

Ao contrário da criptografia, o hash é um processo unilateral que não pode ser facilmente revertido. As empresas podem aplicar algoritmos de hash aos dados, garantindo que as informações permaneçam privadas mesmo após uma violação de dados.

Criptografia e hash são processos relacionados, mas diferentes. Enquanto a primeira protege a privacidade de pequenas quantidades de dados em trânsito, o segundo mantém a integridade de grandes quantidades de dados armazenados.

O algoritmo de criptografia é um conjunto matemático de regras que transforma texto simples em texto cifrado. O algoritmo usa chaves de criptografia para alterar os dados de uma forma que parece aleatória, mas pode ser decifrada usando a chave de descriptografia.

É importante notar que não existem dois algoritmos exatamente iguais. Muitos tipos surgiram ao longo dos anos, cada um adotando uma abordagem de criptografia diferente. Alguns dos mais comuns e essenciais são os seguintes:

• Data Encryption Standard (DES): Desenvolvido na década de 1970, o DES há muito se tornou obsoleto pela computação moderna. Leve isso em consideração: Os engenheiros levaram 22 horas para decifrar a criptografia do DES em 1999. Mas e hoje? Com os recursos de hoje, levam alguns minutos.
• Triple Data Encryption Standard (3DES): Como o nome indica, o 3DES executa a criptografia de DES três vezes. Ele criptografa, decodifica e depois recodifica. Embora seja uma alternativa mais forte ao protocolo de criptografia original, desde então tem sido considerado fraco demais para dados confidenciais.
• Advanced Encryption Standard (AES): A criptografia por AES tem sido o tipo mais comum desde sua criação em 2001. Conhecida por sua combinação de velocidade e segurança, implanta uma técnica de substituição que pode ter chaves de 128, 192 ou 256 bits de extensão.
• Rivest-Shamir-Adleman (RSA): Esse sistema assimétrico tem o nome dos três cientistas que o criaram em 1977. Ainda é amplamente utilizado e é especialmente útil para criptografar informações na internet com uma chave pública ou privada.
• Elliptic Curve Cryptography (ECC): Como uma forma avançada de criptografia assimétrica, a ECC depende da descoberta de um logaritmo distinto dentro de uma curva elíptica aleatória. Quanto maior a curva, maior será a segurança, pois isso significa que as chaves são matematicamente mais difíceis de serem quebradas. Por esse motivo, a criptografia de curva elíptica é considerada mais segura que a RSA.
• Criptografia de última geração: O Instituto Nacional de Normas e Tecnologia selecionou vários algoritmos emergentes, como CRYSTALS-KYBER e CRYSTALS-Dilithium. Métodos novos e mais sofisticados como estes estão preparados para ajudar as organizações a combater os desafios de segurança cibernética do futuro próximo e distante.

Claramente, existem muitas opções para criptografia de dados. Entretanto, não existe uma solução universal. É importante considerar vários fatores com base nas suas necessidades de segurança de dados. Isso pode incluir o nível de garantia exigido, os padrões de desempenho e eficiência, a compatibilidade, etc.

Um bom primeiro passo é entender o quão sigilosos seus dados realmente são. Pergunte a si mesmo: Quão devastador seria se essas informações fossem acessadas ou expostas em uma violação de dados? Isso ajudará você a identificar o tipo de criptografia que funcione melhor para seu caso de uso específico.

É evidente que a criptografia é essencial para a segurança cibernética moderna. Seja como for, é mais fácil falar do que fazer, implementar e gerenciar.

Existem vários desafios atuais e emergentes que você terá que mitigar ao utilizar a criptografia em toda a sua organização. Vejamos cada um com mais detalhes:

1. Gerenciamento de chaves

Gerenciamento de chaves é a prática de supervisão de chaves criptográficas durante todo o seu ciclo de vida (por exemplo, emissão, renovação, revogação etc.). É um aspecto fundamental de qualquer implementação de criptografia bem-sucedida, pois o comprometimento de qualquer chave criptográfica pode levar ao colapso de toda a infraestrutura de segurança.

Pense nisso: Se um hacker colocar as mãos em suas chaves, pouco o impedirá de roubar e descriptografar informações confidenciais ou de se autenticar como usuário privilegiado. É por isso que o gerenciamento de chaves depende tanto da implementação de padrões para a criação, troca, armazenamento e exclusão de chaves.

Infelizmente, gerenciar seu esquema criptográfico não é fácil, especialmente se você estiver usando um processo manual. É por isso que muitas organizações implantam sistemas de gerenciamento de chaves que podem automatizar e simplificar o fluxo de trabalho em grande escala. Com a solução certa, você pode evitar desafios comuns do ciclo de vida, por exemplo:

• Chaves reutilizadas indevidamente
• Não rotação de chaves
• Armazenamento de chaves inadequado
• Proteção inadequada.
• Movimento de chaves vulnerável.

2. Ataques cibernéticos

Os hackers geralmente centralizam suas estratégias de ataque na aquisição de chaves criptográficas. Mas, se não conseguirem, eles não vão simplesmente para casa de mãos vazias – eles fazem tudo ao seu alcance para invadir de qualquer maneira.

Isso é conhecido como “ataque de força bruta”. Em termos simples, os contraventores tentam repetidamente quebrar senhas, credenciais e chaves de criptografia para obter à força o acesso não autorizado. Eles trabalham com todas as combinações possíveis na esperança de adivinhar corretamente.

Embora esse método de hackeamento não seja muito eficiente, ainda é um fator de risco considerável. Quanto mais sofisticado for o seu algoritmo de criptografia, menor será a probabilidade de um hacker ter sucesso. Felizmente, as chaves modernas geralmente são longas o suficiente para que os ataques de força bruta sejam impraticáveis, se não impossíveis.

Outra ameaça cibernética notável é o ransomware. Embora a criptografia seja normalmente usada como estratégia de proteção de dados, os cibercriminosos mal-intencionados costumam usá-la contra seus alvos. Depois de coletar seus dados com sucesso, eles os criptografam para que você não possa acessá-los novamente. Em seguida, eles exigem um alto pagamento de resgate em troca da devolução segura das informações.

3. Computação quântica

A computação quântica aplica as leis da física quântica ao processamento do computador. Resumindo, isso torna um computador quântico muito mais poderoso que um computador convencional. Embora ainda em desenvolvimento, essa tecnologia em breve trará enormes benefícios para setores do mundo todo, como saúde, finanças e muito mais.

Em 2019, a Google publicou um estudo inovador. O estudo anunciou que, pela primeira vez, um computador quântico resolveu um problema matemático mais rapidamente do que o supercomputador mais rápido do mundo.

Melhor ainda, isso aconteceu em apenas 22 segundos. Para fins de comparação, um computador clássico levaria mais de 10.000 anos para resolver o mesmo problema.

Por que isso é importante? Porque foi um marco significativo no desenvolvimento da computação quântica criptograficamente relevante. Em outras palavras, em breve chegará o dia em que um computador quântico viável será capaz de destruir até mesmo os mais sofisticados algoritmos de criptografia assimétrica disponíveis atualmente.

Embora esse dia ainda não tenha chegado, os especialistas preveem que chegará mais cedo ou mais tarde. Na verdade, a McKinsey prevê que mais de 5.000 computadores quânticos estarão operando até 2030. E, quando operarem, é apenas uma questão de tempo até que algum seja usado para o mal do que para o bem.

É por isso que empresas como a Entrust são líderes na criptografia pós-quântica (PQC). Nosso objetivo é ajudar as organizações a implementar sistemas criptográficos resistentes à quântica que possam protegê-las de uma eventual ameaça quântica. Ao ficar à frente da curva, você pode mitigar efetivamente os riscos hoje e amanhã.

Está preocupado com a implementação bem-sucedida da criptografia? Não fique. Estamos à disposição para ajudar. Confira aqui algumas práticas recomendadas a serem consideradas ao aproveitar os sistemas criptográficos a seu favor:

1. Criptografe todos os tipos de dados confidenciais. Parece óbvio, mas muitas vezes as empresas criptografam apenas dados que estão abertos e com maior probabilidade de serem encontrados. Em vez disso, adote uma abordagem global de criptografia e garanta que todas as informações essenciais sejam protegidas.
2. Avalie o desempenho. Em primeiro lugar, certifique-se de que seu algoritmo esteja protegendo os dados de forma adequada. Em seguida, avalie o desempenho para ver se ele está usando muita capacidade de computação ou memória. Isso é importante porque você não quer sobrecarregar os recursos do sistema. Além disso, à medida que os volumes de dados aumentam, é essencial que a técnica de criptografia escolhida possa ser dimensionada.
3. Crie estratégias para dados em repouso e em movimento. Muitas vezes, é nesse momento que a informação está mais vulnerável. A criptografia de dados em repouso protege os ativos armazenados em dispositivos físicos, e a segurança da transmissão de dados reduz o risco de interceptação e exposição.
4. Leve em conta as normas e leis do setor. Existem muitos requisitos sobrepostos relacionados à segurança e privacidade de dados. É melhor compreender as obrigações específicas da sua empresa para que você possa implementar e gerenciar adequadamente as soluções certas.
5. Sempre proteja suas chaves. As chaves criptográficas sustentam a segurança de toda a estratégia de criptografia. Proteja-as em um ambiente protegido, como um módulo de segurança de hardware (HSM).
6. Migre para a criptografia pós-quântica. A melhor maneira de fazer isso é priorizar seus ativos de maior valor, fazendo um inventário de suas chaves criptográficas. Depois, de acordo com as práticas recomendadas, teste a preparação quântica do seu esquema. Finalmente, depois de avaliar as suas capacidades, planeje com antecedência para cumprir os padrões do PQC ao longo do tempo.

Iniciar sua jornada de criptografia pode ser assustador. Entretanto, nós da Entrust estamos aqui para ajudá-lo a fazer a bola rolar na direção certa. Como? Com o mais amplo portfólio de produtos e soluções criptográficas do setor.

Veja a criptografia SSL, por exemplo. Oferecemos serviços de Secure Sockets Layer e Transport Layer Security para ajudá-lo a gerenciar chaves de criptografia e certificados em grande escala. Nossas soluções de alta garantia mantêm os dados da sua empresa e de seus clientes seguros sem sacrificar a velocidade e a eficiência.

Melhor ainda, os módulos de segurança de hardware nShield da Entrust são uma root of trust ideal para todo o seu sistema criptográfico. Nossos HSMs são dispositivos reforçados e invioláveis que permitem gerar, gerenciar e armazenar com segurança chaves de criptografia e de assinatura para gerenciamento completo do ciclo de vida.

O principal: a criptografia é componente fundamental de qualquer estratégia eficaz de segurança de dados. Com a Entrust, você pode simplificar o esforço e proteger sua empresa contra ameaças de todos os formatos e proporções.