التشفير من طرف إلى طرف هو عملية اتصال آمنة يتم فيها تشفير البيانات قبل نقلها إلى نقطة نهاية أخرى. تكون البيانات مشفرة في أثناء نقلها ويتم فك تشفيرها على جهاز المستلم. تعتمد تطبيقات المراسلة والرسائل النصية القصيرة وخدمات الاتصالات الأخرى على التشفير من طرف إلى طرف لحماية الرسائل من الوصول غير المصرح به.
يوصف التشفير من طرف إلى طرف (E2EE) على نطاق واسع بأنه الطريقة الأكثر خصوصية وأمانًا للتواصل عبر الشبكة.
يحوِّل التشفير من طرف إلى طرف، مثل طرق التشفير الأخرى، النص العادي القابل للقراءة إلى نص مشفر غير قابل للقراءة باستخدام التشفير. تساعد هذه العملية على إخفاء المعلومات الحساسة عن المستخدمين غير المصرح لهم وتضمن إمكانية وصول المستلمين المقصودين فقط –الذين يمتلكون مفتاح فك التشفير الصحيح– إلى البيانات الحساسة.
ومع ذلك، يختلف التشفير من طرف إلى طرف عن طرق التشفير الأخرى؛ لأنه يوفر أمن البيانات من البداية إلى النهاية. فهو يشفر البيانات على جهاز المرسل ويبقيها مشفرة في أثناء الإرسال ولا يفك تشفيرها إلا عندما تصل إلى نقطة النهاية الخاصة بالمستلم. تضمن هذه العملية عدم إمكانية وصول مزودي الخدمة الذين يسهِّلون الاتصالات، مثل WhatsApp، إلى الرسائل. ومن ثَمَّ، لا يمكن قراءة الرسائل إلا بواسطة المرسل والمستلم المقصود.
في المقابل، يحمي التشفير البيانات فقط في أثناء انتقالها بين نقاط النهاية. على سبيل المثال، يُستخدم بروتوكول تشفير أمان طبقة النقل لتشفير البيانات في أثناء انتقالها بين العميل والخادم. ومع ذلك، فإنه لا يوفر حماية قوية ضد وصول الوسطاء مثل خوادم التطبيقات أو مزودي خدمة الشبكة.
غالبًا ما يكون التشفير القياسي في أثناء النقل أكثر كفاءة، ولكن العديد من الأفراد والمؤسسات حذرون من مخاطر وصول مزودي الخدمة إلى بياناتهم الحساسة. يمكن أن يشكِّل أي تعرض، حتى على مستوى نقطة النهاية، تهديدًا خطيرًا لخصوصية البيانات والأمن الإلكتروني بشكل عام.
ينظر كثير من الأشخاص إلى التشفير من طرف إلى طرف على أنه المعيار الأساسي لتأمين البيانات الحساسة في الاتصالات الرقمية، خاصة في ظل تكريس المؤسسات مزيدًا من الموارد لإدارة البيانات بفعالية وتزايد مخاوف المستهلكين بشأن أمن البيانات. لقد كشفت دراسة حديثة أن 81% من الأمريكيين لديهم مخاوف بشأن كيفية استخدام الشركات البيانات التي يتم جمعها عنهم.1
التشفير من طرف إلى طرف هو عملية مباشرة نسبيًا تتضمن تحويل البيانات القابلة للقراءة إلى تنسيق غير قابل للقراءة، وإرسالها بشكل آمن وإعادة تحويلها إلى شكلها الأصلي في الوجهة.
على وجه التحديد، يتضمن التشفير من طرف إلى طرف عادة الخطوات الأربع التالية:
- التشفير
- الإرسال
- فك التشفير
- المصادقة
1. التشفير
يبدأ التشفير من طرف إلى طرف باستخدام خوارزمية التشفير لتشفير البيانات الحساسة. تستخدم هذه الخوارزمية دوال رياضية معقدة لتحويل البيانات إلى تنسيق غير قابل للقراءة، يُعرف باسم النص المشفر. ولا يمكن قراءة الرسائل إلا بواسطة المستخدمين المصرح لهم الذين لديهم مفتاح سري يُعرف باسم مفتاح فك التشفير.
يمكن أن يستخدم التشفير من طرف إلى طرف مخطط التشفير غير المتماثل، الذي يستخدم مفتاحين مختلفين لتشفير البيانات وفك تشفيرها، أو مخطط التشفير المتماثل، الذي يستخدم مفتاحًا واحدًا مشتركًا للتشفير وفك التشفير. تجمع العديد من التطبيقات، التي تستخدم التشفير من طرف إلى طرف، بين نوعي التشفير (راجع "التشفير المتماثل مقابل التشفير غير المتماثل").
2. الإرسال
تنتقل البيانات المشفرة (النص المشفر) عبر قناة اتصال مثل الإنترنت أو الشبكات الأخرى. تظل الرسالة، في أثناء انتقالها إلى وجهتها، غير قابلة للقراءة بالنسبة إلى خوادم التطبيقات أو مزودي خدمة الإنترنت (ISP) أو المخترقين أو الكيانات الأخرى. بدلاً من ذلك، تظهر على شكل أحرف عشوائية غير مفهومة لأي شخص قد يعترضها.
3. فك التشفير
عند وصول النص المشفر إلى جهاز المستلم، يتم فك تشفيره باستخدام مفتاح المستلم الخاص (في حالة التشفير غير المتماثل) أو المفتاح المشترك (في حالة التشفير المتماثل). ولا يمكن فك تشفير البيانات إلا بواسطة المستلم الذي يمتلك المفتاح الخاص اللازم.
4. المصادقة
يتم التحقق من البيانات التي تم فك تشفيرها لضمان سلامتها وموثوقيتها. قد تتضمن هذه الخطوة التحقق من التوقيع الرقمي للمرسل أو بيانات الاعتماد الأخرى للتأكد من عدم تلاعب أي شخص بالبيانات في أثناء الإرسال.
ثمة نوعان من طرق التشفير –التشفير المتماثل والتشفير غير المتماثل– يستخدمان المفاتيح السرية بشكل مختلف.
يستخدم التشفير المتماثل مفتاحًا واحدًا مشتركًا لكل من التشفير وفك التشفير، ما يعزز السرعة والكفاءة؛ لكنه يتطلب إدارة المفتاح بشكل آمن. وتكون البيانات عرضة للخطر إذا تم اختراق المفتاح.
في المقابل، يستخدم التشفير غير المتماثل مفتاحين للتشفير: مفتاح عام للتشفير ومفتاح خاص لفك التشفير. تلغي هذه الطريقة الحاجة إلى تبادل المفتاح الآمن؛ لكنها غالبًا ما تؤدي إلى بطء المعالجة.
غالبًا ما تجمع المؤسسات التي تطبق التشفير من طرف إلى طرف بين التشفير المتماثل والتشفير غير المتماثل.
على سبيل المثال، عندما يبدأ مستخدمان محادثة على تطبيق WhatsApp، فإنهما ينشئان مفتاح جلسة فريدًا لتلك المحادثة المحددة. يتيح مفتاح الجلسة هذا التشفير وفك التشفير المتماثل للرسائل المتبادلة في أثناء المحادثة.
تتم مشاركة مفتاح الجلسة من خلال نظام التشفير غير المتماثل. يتم تشفيره باستخدام المفتاح العام للمستلم وفك تشفيره باستخدام مفتاحه الخاص، ما يعني أن المتنصتين لا يمكنهم سرقته في أثناء نقله.
تتيح هذه الطريقة المختلطة للمستخدمين الاستفادة من كل من أمن التشفير غير المتماثل وكفاءة التشفير المتماثل.
ثمة العديد من حالات استخدام التشفير من طرف إلى طرف تركز على حماية البيانات الشخصية والمعلومات الحساسة.
تتضمن بعض حالات الاستخدام الشائعة للتشفير من طرف إلى طرف ما يلي:
- الاتصالات الآمنة
- إدارة كلمة المرور
- تخزين البيانات
- مشاركة الملفات
يتمثل الاستخدام الأكثر شيوعًا للتشفير من طرف إلى طرف في الاتصالات الآمنة على الهاتف المحمول وخدمات المراسلة عبر الإنترنت. تستخدم تطبيقات المراسلة هذه التشفير من طرف إلى طرف لضمان أن المرسل والمستلم فقط هما مَن يمكنهما قراءة الرسائل، وليس مزودو الخدمة.
يستخدم تطبيق iMessage من Apple التشفير من طرف إلى طرف لحماية الرسائل المرسلة بين أجهزة iPhones وأجهزة Apple الأخرى، ما يجعل من المستحيل على أي شخص، بما في ذلك Apple، قراءة الرسائل.
يختلف الوضع في Android إلى حد ما. لا يفرض نظام Android بنفسه تطبيق التشفير من طرف إلى طرف على كل تطبيقات المراسلة، بل يترك الأمر لتقدير مطوري التطبيقات الفرديين. ومع ذلك، توفر العديد من تطبيقات المراسلة على متجر Google Play التشفير من طرف إلى طرف.
على سبيل المثال، يستخدم تطبيق WhatsApp، الذي تملكه شركة Meta، التشفير من طرف إلى طرف لتشفير كل الرسائل والمكالمات، ما يضمن عدم إمكانية وصول مزود الخدمة إلى محتوى الاتصالات. وتشتهر Signal بتركيزها الشديد على الخصوصية والأمان. حيث توفر التشفير من طرف إلى طرف بشكل افتراضي لكل الاتصالات، بما في ذلك الرسائل والمكالمات ومحادثات الفيديو.
يمكن أن تستخدم أنظمة البريد الإلكتروني أيضًا التشفير من طرف إلى طرف الذي غالبًا ما يتطلب تكوين تشفير Pretty Good Privacy (PGP). PGP هو برنامج لتشفير البيانات وفك تشفيرها يقوم بتأمين محتوى الرسائل والمصادقة على المرسلين لمنع التلاعب بها.
تحتوي بعض خدمات البريد الإلكتروني، مثل Proton Mail، على دعم مضمن لبرنامج PGP، ما يبسِّط العملية على المستخدمين. تقدم خدمات أخرى، مثل Tuta، طرق التشفير من طرف إلى طرف الخاصة بها.
تستخدم العديد من برامج إدارة كلمات المرور المشهورة –مثل 1Password وBitwarden وDashlane وLastPass– التشفير من طرف إلى طرف لحماية كلمات مرور المستخدمين.
على عكس خدمات المراسلة، لا يوجد طرف ثانٍ لدى مزودي الخدمة هؤلاء. المستخدم هو الشخص الوحيد الذي يمتلك مفتاح التشفير، ويحمي التشفير من طرف إلى طرف بيانات كلمة المرور عند المزامنة بين الأجهزة.
غالبًا ما توفر أجهزة التخزين التشفير من طرف إلى طرف في أثناء التخزين لضمان بقاء البيانات التي يتم تخزينها على الجهاز مشفرة وآمنة. يمكن لمزودي الخدمة أيضًا توفير التشفير من طرف إلى طرف في أثناء النقل في بيئة تخزين سحابية لحماية بيانات المستخدمين الحساسة من أي شخص، بما في ذلك مزود الخدمة السحابية.
يضمن هذا النهج المزدوج حماية البيانات عند تخزينها وعند إرسالها بين الأجهزة أو إلى السحابة.
غالبًا ما تحتوي الملفات القانونية والتجارية والشخصية على بيانات مهمة وحساسة قد تشكل مسؤوليات خطيرة إذا وقعت في الأيدي الخطأ.
يساعد التشفير من طرف إلى طرف على ضمان عدم وصول الأطراف غير المصرح لها إلى هذه الملفات في أثناء الإرسال. تتضمن الاستخدامات المعتادة للتشفير من طرف إلى طرف في مشاركة الملفات كلاً من مشاركة الملفات من نظير إلى نظير (P2P) والتخزين السحابي المشفر وخدمات نقل الملفات المتخصصة.
يوفر التشفير من طرف إلى طرف العديد من ميزات أمن البيانات والخصوصية، ما يجعله أمرًا بالغ الأهمية لتأمين الاتصالات الرقمية وحماية المعلومات الحساسة وضمان سلامة إرسال البيانات.
تتضمن بعض الميزات الأساسية للتشفير من طرف إلى طرف ما يلي:
- أمن البيانات
- خصوصية البيانات
- الحماية من تجسس الأطراف الثالثة
- إدارة الامتثال المحسّنة
- مقاومة التلاعب
- تعزيز التواصل والتعاون
أمن البيانات
غالبًا ما يكون التشفير من طرف إلى طرف هو الحل الأمثل عندما يكون أمن البيانات الشاغل الأكبر. وفق تقرير تكلفة اختراق أمن البيانات الصادر عن IBM ، بلغ المتوسط العالمي لتكلفة اختراق أمن البيانات 4,88 ملايين دولار أمريكي – وهو أعلى إجمالي حتى الآن.
يساعد تشفير البيانات من طرف إلى طرف على الحماية من القرصنة و اختراق أمن البيانات. فهو يضمن وصول الأطراف المصرح لها فقط إلى محتوى الاتصالات ويضيف طبقة أمان قوية، ما يجعل من الصعب للغاية على الجهات المهددة اختراق المعلومات الحساسة.
خصوصية البيانات
يساعد التشفير من طرف إلى طرف على ضمان عدم قراءة الرسائل إلا بواسطة المستخدمين المتواصلين مع بعضهم، وهو أمر بالغ الأهمية لحماية خصوصية البيانات، خاصة في الاتصالات الحساسة.
فكر في بعض السيناريوهات التي تعتمد على مستوى عالٍ من خصوصية البيانات في التشفير من طرف إلى طرف: المعاملات المالية والرسائل الشخصية والمناقشات التجارية السرية والإجراءات القانونية والسجلات الطبية والتفاصيل المالية مثل معلومات بطاقات الائتمان والحسابات المصرفية.
إذا وقعت أي من هذه المعلومات الحساسة في أيدي جهات غير مصرح لها، فقد يعاني المستخدمون والمؤسسات من عواقب وخيمة.
الحماية من التجسس
يمكن أن يساعد التشفير من طرف إلى طرف المستخدمين على الحفاظ على خصوصيتهم الشخصية وحمايتهم من التجسس غير المرغوب فيه والمراقبة الحكومية.
يمكن أن تساعد طبيعته الآمنة للغاية على حماية الحرية الفردية والحريات المدنية، ما يضمن عدم تمكن مزودي الخدمة والحكومات والأطراف الثالثة الأخرى من الوصول إلى الاتصالات من دون موافقة. يمكن أن يكون هذا المستوى المشدد من حماية أمن البيانات بالغ الأهمية في المناطق التي تحكمها حكومات صارمة وللأفراد الذين يشاركون في الأنشطة أو الصحافة، حيث يمكن أن تكون الاتصالات السرية مسألة حياة أو موت.
إدارة الامتثال المحسّنة
تتطلب العديد من قوانين حماية البيانات، مثل اللائحة العامة لحماية البيانات، شكلاً من أشكال تشفير البيانات في شروط خصوصية البيانات الخاصة بها. يمكن أن يؤدي عدم الامتثال لهذه المعايير إلى فرض غرامات كبيرة أو مشاكل قانونية.
يمكن أن يساعد التشفير من طرف إلى طرف على دعم الامتثال المستمر لهذه القوانين والمعايير التنظيمية من خلال تعزيز أمن البيانات وتسهيل الخصوصية حسب التصميم.
مقاومة التلاعب
نظرًا إلى أن عملية التشفير تعمل على تشويش المحتوى، فإن أي تعديل على الرسالة المشفرة يجعلها غير قابلة للقراءة أو غير صالحة عند فك التشفير.
تسهِّل هذه العملية من كشف التلاعب وتضيف مزيدًا من الأمان والسلامة إلى الاتصالات. فهي تضمن ظهور أي تغييرات غير مصرح بها على البيانات الحساسة على الفور، ما يعزز الثقة بموثوقية الاتصالات الرقمية والاعتماد عليها بدرجة أكبر.
تعزيز التواصل والتعاون
يمكن أن يساعد التشفير من طرف إلى طرف على تعزيز الثقة بين المستخدمين من خلال ضمان خصوصية اتصالاتهم وسلامتها.
بشكل عام، نظرًا إلى أن المستخدمين يعلمون أن رسائلهم وبياناتهم محمية من الوصول غير المصرح به، يمكنهم الشعور بالثقة عند إجراء محادثات خاصة ومشاركة البيانات الحساسة، مثل المستندات القانونية أو معلومات الحسابات المصرفية أو غيرها من المعلومات السرية أو الحساسة.
على الرغم من أن التشفير من طرف إلى طرف يوفر أمانًا قويًا، فإنه يمكن أن يشكل أيضًا بعض التحديات بسبب الثغرات المتأصلة المتعلقة بخصوصية البيانات والأمان وإمكانية وصول سلطات إنفاذ القانون إليها.
تتضمن بعض هذه التحديات ما يلي:
- العقبات التي تعترض إنفاذ القانون
- الاعتماد على أمن نقطة النهاية
- هجمات الوسيط (MITM)
- الأبواب الخلفية
- ضعف البيانات الوصفية
العقبات التي تعترض إنفاذ القانون
لقد أعربت بعض الحكومات ووكالات إنفاذ القانون عن قلقها من أن التشفير من طرف إلى طرف آمن أكثر من اللازم. إذ يعتقدون أن التشفير من طرف إلى طرف يعوق وكالات إنفاذ القانون عن منع الأنشطة الإجرامية وكشفها، مثل الإرهاب والجرائم الإلكترونية واستغلال الأطفال. ويزعمون أن التشفير من طرف إلى طرف يعوق التحقيقات الجنائية؛ لأن مزودي الخدمات لا يمكنهم تزويد الوكلاء بالوصول إلى المحتوى ذي الصلة.
الاعتماد على أمن نقطة النهاية
من دون أمن نقطة النهاية المناسب، قد لا يكون التشفير من طرف إلى طرف فعالاً. يضمن التشفير من طرف إلى طرف أن تظل البيانات مشفرة في أثناء الإرسال ومحمية من مزودي الخدمة، لكنه لا يحمي البيانات في حال اختراق نقطة النهاية نفسها.
على سبيل المثال، يمكن للمخترقين تثبيت برنامج ضار على جهاز المستخدم للوصول إلى البيانات بمجرد فك تشفيرها. تسلط هذه الثغرة الضوء على أهمية تدابير أمن نقطة النهاية، مثل برامج مكافحة الفيروسات وجدران الحماية والتحديثات الجزئية المنتظمة، التي تعد ضرورية للحفاظ على الأمن العام للتشفير من طرف إلى طرف.
هجمات الوسيط (MITM)
تحدث هجمات الوسيط عندما يقوم المخترقون بإدخال أنفسهم بين نقطتي النهاية للتنصت على الرسائل واعتراضها. يمكن أن ينتحل المخترقون شخصية المستلم المقصود، ويبدلوا مفاتيح فك التشفير ويعيدوا توجيه الرسالة إلى المستلم الفعلي من دون اكتشافهم.
يمكن أن تؤدي هجمات الوسيط إلى اختراق التشفير من طرف إلى طرف، ما يؤدي إلى اختراق أمن البيانات وسرقة الهوية والنقل غير المصرح للبيانات. يمكن أن تساعد بروتوكولات مصادقة نقطة النهاية على منع هجمات الوسيط من خلال تأكيد هوية جميع الأطراف المعنيين وضمان التبادل الآمن لمفاتيح التشفير.
الأبواب الخلفية
الأبواب الخلفية هي نقاط وصول مخفية داخل أنظمة البرامج أو الأجهزة تتجاوز تدابير المصادقة والأمن العادية. يمكن أن تنشئ الشركات أبوابًا خلفية بشكل متعمد في تشفيراتها، لكن يمكن للمخترقين أيضًا إدخالها واستخدامها لتقويض التفاوض على المفاتيح أو لتجاوز التشفير.
من خلال التشفير من طرف إلى طرف على وجه التحديد، قد يستخدم المخترقون الأبواب الخلفية لفك تشفير الاتصالات التي من المفترض أن تكون آمنة على نقطة النهاية ولا يمكن الوصول إليها إلا من قِبل المرسل والمستلم.
ضعف البيانات الوصفية
بينما يحمي التشفير من طرف إلى طرف البيانات في أثناء الإرسال، فإنه لا يحمي البيانات الوصفية دائمًا. يمكن أن تتضمن هذه البيانات الوصفية معلومات عن المرسل والمستلم والطوابع الزمنية وغيرها من البيانات السياقية التي يمكن أن يستخدمها المخترقون في التحليل والتتبع. على الرغم من تشفير محتويات الرسائل، يمكن أن تكشف البيانات الوصفية عن معارف مثل الأنماط أو تكرار الاتصال أو العلاقات بين الأفراد، ما يجعلها ثغرة أمنية محتملة في التشفير من طرف إلى طرف.
يمكنك تركيز أمن البيانات وتبسيطه في بيئة السحابة الهجينة لديك.
يمكنك حماية البيانات وأعباء العمل الأكثر أهمية في مشهد التهديدات المتغير باستمرار.
حماية شاملة وحاسمة لبيانات وتطبيقات وتقنيات الذكاء الاصطناعي في المؤسسة.
كن مستعدًا للاختراقات من خلال فهم كيفية حدوثها ومعرفة العوامل التي تزيد تكاليفك أو تقللها.
التشفير المثلي بالكامل (FHE) هو تقنية مبتكرة يمكن أن تساعدك على تحقيق الثقة الصفرية من خلال الاستفادة من قيمة البيانات في المجالات غير الموثوق بها من دون الحاجة إلى فك تشفيرها.
دليل قائد البيانات لإنشاء مؤسسة قائمة على البيانات وتعزيز ميزة الأعمال.
الحواشي
1 How Americans View Data Privacy. Pew Research Center. 18 October 2023. (يؤدي الرابط إلى صفحة خارج موقع ibm.com).