การเข้ารหัส

การเข้ารหัส (encryption) คือ การเปลี่ยนข้อความที่สามารถอ่านได้ (plaintext) ไปเป็นข้อความที่ไม่สามารถอ่านได้ (cipher text) เพื่อเหตุผลด้านความปลอดภัย ปัจจุบันการเข้ารหัสมี 2 รูปแบบคือ
ประโยชน์ของการเข้ารหัส
การเข้ารหัสนั้น นอกจากเป็นการทำให้ข้อมูลถูกสับเปลี่ยนเพื่อไม่ให้ผู้อื่นสามารถเข้าใจ และใช้ประโยชน์จากข้อมูลนั้นได้แล้ว การเข้ารหัสยังมีประโยชน์ในด้านอื่นๆ อีก เช่น สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบว่าผู้ที่กำลังใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือทำรายการบนเว็บเพจเป็นผู้ที่เราต้องการติดต่อจริง ไม่ใช่ผู้อื่นที่แอบอ้างเข้ามาใช้ระบบ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้เป็นลายเซ็นดิจิตอลในการระบุ หรือยืนยันว่าอีเมล์หรือแฟ้มข้อมูลที่ส่งไปให้ผู้อื่นนั้นมาจากเราจริงๆ ได้อีกด้วย
วิธีการเข้ารหัสมีความสำคัญต่อ 3 ส่วนหลักของระบบการค้าทางอิเล็กทรอนิกส์ คือ
1. ระบบตรวจสอบว่าเป็นเอกสารจริง (Authentication)
2. การพิสูจน์หลักฐานว่าได้กระทำการรายการจริง (Non-Repudiation)
3. การรักษาสิทธิส่วนตัว (Privacy)
นอกจากนี้การเข้ารหัสยังนำไปใช้ในการตรวจสอบการแสดงตัว (Identification) ซึ่งอยู่ในการทำ Authentication โดยใช้พิสูจน์ว่าคนที่ส่งหรือรับข้อมูลนั้นเป็นบุคคลที่เขาอ้างตัวจริงๆ และยังสามารถตรวจสอบไปอีกขั้นว่าข้อมูลที่ส่งมานั้นได้ถูกดัดแปลงโดยผู้อื่นก่อนถึงมือเราหรือไม่
สำหรับในเรื่องของการพิสูจน์หลักฐานว่าได้กระทำรายการจริง (Non-Repudiation) จะมีความสำคัญอย่างมากต่อการทำรายการทางธุรกิจ เนื่องจากจะใช้เป็นหลักฐานป้องกันการปฏิเสธในภายหลังว่าไม่ได้เป็นผู้ส่ง / รับ แฟ้มข้อมูล หรือไม่ได้ทำรายการทางธุรกิจนั้นๆ


การเข้ารหัสแบบสมมาตร
การเข้ารหัสแบบสมมาตรจะใช้กุญแจตัวเดียวกันสำหรับการเข้าและถอดรหัส อัลกอริทึมที่ได้รับความนิยมได้แก่ DES, AES, IDEA
ยกตัวอย่างการเข้ารหัสของ Caesar cipher (รหัสของซีซาร์) เช่น ต้องการเข้ารหัสคำว่า CAT โดยมีคีย์คือ 3 วิธีเข้ารหัสทำได้โดย นับขึ้นไป 3 ตัวอักษร ดังนั้น

C กลายเป็น D E F
A กลายเป็น B C D
T กลายเป็น U V W
ผลลัพธ์จากการเข้ารหัสคือ คำว่า FDW เมื่อจะถอดรหัส ก็ให้นับย้อนกลับ 3 ตัวอักษร

F กลายเป็น E D C
D กลายเป็น C B A
W กลายเป็น V U T
ได้ผลลัพธ์จากการถอดรหัสคือ CAT เหมือนเดิม ซึ่งจะเห็นได้ว่าคีย์ที่ใช้เข้าและถอดรหัสคือ 3 เหมือนกัน


การเข้ารหัสแบบอสมมาตร
การเข้ารหัสแบบอสมมาตรจะใช้กุญแจตัวหนึ่งสำหรับการเข้ารหัส และกุญแจอีกตัวหนึ่งสำหรับการถอดรหัส กุญแจที่ใช้เข้ารหัสเป็นกุญแจที่เปิดเผยสู่สาธารณชน นั่นคือใครๆก็สามารถใช้กุญแจนี้เพื่อเข้ารหัสได้ แต่ถ้าการถอดรหัสจะต้องใช้กุญแจอีกดอกหนึ่งที่ไม่เปิดเผย อัลกอริทึมที่ได้รับความนิยมได้แก่ RSA
ตัวอย่าง ให้นึกถึงหน้าปัดนาฬิกาที่มีเลข 12 ตัวเรียงกันเป็นวงกลม ต้องการส่งเลข 4 ไปให้เพื่อนโดยการเข้ารหัสโดยใช้คีย์เท่ากับ 7
ให้นับตามเข็มนาฬิกาไป 7 ครั้ง -- จาก 4 นับ 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
11 คือเลขที่ถูกเข้ารหัสแล้ว
เมื่อต้องการถอดรหัส ให้นำ 11 มานับตามเข็มนาฬิกา 5 ครั้ง -- จาก 11 นับ 12, 1, 2, 3, 4
ก็จะได้เลข 4 กลับมาเหมือนเดิม ซึ่งคีย์ในที่นี้คือ 7 และ 5 นั่นเอง มีความสัมพันธ์กันคือ 7+5 = 12 ตามจำนวนตัวเลขในนาฬิกา
เขียนแบบคณิตศาสตร์
plain text = 4
เข้ารหัสเลข4 ด้วยคีย์ตัวแรกคือ 7 ได้แก่ 4+7 mod 12 = 11
คำนวณคีย์อีกตัว คือ 12 - 7 = 5 ถอดรหัสเลข11 ด้วยคีย์ตัวที่สองคือ 5 ได้แก่ 11+5 mod 12 = 4