خفیہ نگاری کے استعمال کے معاملات: محفوظ مواصلات سے لے کر ڈیٹا سیکیورٹی تک – IBM بلاگ

جب یہ آتا ہے ڈیٹا کی حفاظت، کا قدیم فن کرپٹپٹ آج کے ڈیجیٹل دور کا ایک اہم سنگ بنیاد بن گیا ہے۔ اعلیٰ خفیہ سرکاری انٹیلی جنس سے لے کر روزمرہ کے ذاتی پیغامات تک، خفیہ نگاری ناپسندیدہ تماشائیوں سے ہماری انتہائی حساس معلومات کو غیر واضح کرنا ممکن بناتی ہے۔ چاہے آن لائن خریداری ہو یا قیمتی تجارتی راز کو ڈسک میں محفوظ کرنا ہو، ہم رازداری کی کسی بھی علامت کے لیے خفیہ نگاری کا شکریہ ادا کر سکتے ہیں۔ 

آن لائن کاروبار کرتے وقت خفیہ نگاری کے بنیادی اصول اعتماد قائم کرتے ہیں۔ ان میں درج ذیل شامل ہیں:

• رازداری: خفیہ کردہ معلومات صرف وہی شخص اس تک رسائی حاصل کرسکتا ہے جس کے لیے یہ مقصود ہے اور کوئی نہیں۔ 
• سالمیت: خفیہ کردہ معلومات کو ذخیرہ کرنے یا بھیجنے والے اور مطلوبہ وصول کنندہ کے درمیان منتقلی میں بغیر کسی تبدیلی کا پتہ چلائے تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔
• قطع تعلق نہ کرنا: خفیہ کردہ معلومات کا تخلیق کار/ بھیجنے والا معلومات بھیجنے کے اپنے ارادے سے انکار نہیں کر سکتا۔
• توثیق: بھیجنے والے اور وصول کنندہ کی شناخت کے ساتھ ساتھ معلومات کی اصل اور منزل کی تصدیق ہو جاتی ہے۔
• کلیدی انتظام: ڈیٹا کو خفیہ کرنے اور ڈکرپٹ کرنے میں استعمال ہونے والی چابیاں اور اس سے وابستہ کام جیسے کلیدی لمبائی، تقسیم، جنریشن، گردش وغیرہ کو محفوظ رکھا جاتا ہے۔

خفیہ نگاری کے استعمال کے بہت سے معاملات میں غوطہ لگانے سے پہلے، آئیے کرپٹوگرافی کی بنیادی باتوں کا جائزہ لیتے ہیں۔

خفیہ نگاری کی بنیادی باتوں کو سمجھنا

پوری تاریخ میں، کرپٹالوجسٹ نے نجی معلومات کو انکوڈنگ کرنے اور خفیہ کردہ پیغامات بنانے کے لیے مختلف طریقے استعمال کیے ہیں۔ جبکہ جدید کرپٹوگرافک الگورتھم بہت زیادہ ترقی یافتہ ہیں، بنیادی اقدامات بہت ملتے جلتے رہتے ہیں۔ 

بنیادی کرپٹولوجی اصل، بغیر انکوڈ شدہ معلومات (جسے سادہ متن کے نام سے جانا جاتا ہے) لیتا ہے اور اسے خفیہ کلید یا کلیدوں کی مدد سے ایک سکیمبلڈ کوڈ (جسے سائفر ٹیکسٹ کہا جاتا ہے) میں انکوڈ کرتا ہے، جسے سائفر ٹیکسٹ کو دوبارہ سادہ متن میں ڈی کوڈ کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 

کریپٹوگرافک الگورتھم

Cryptographic algorithms وہ ریاضیاتی فارمولے ہیں جو ڈیٹا کو انکرپٹ اور ڈکرپٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ الگورتھم اس بات کا تعین کرنے کے لیے خفیہ کلیدیں بناتے ہیں کہ ڈیٹا کو اس کے اصل سادہ متن سے سائفر ٹیکسٹ میں اور اس کے برعکس کیسے تبدیل کیا جاتا ہے۔ کچھ معروف کرپٹوگرافک الگورتھم شامل ہیں۔ RSA (Rivest-Shamir-Adleman), AES (ایڈوانسڈ انکرپشن سٹینڈرڈ) اور ECC (Elliptic Curve Cryptography). 

بنیادی سطح پر، زیادہ تر کرپٹوگرافک الگورتھم بڑے پرائم نمبرز کو ضرب دے کر کیز بناتے ہیں۔ اگرچہ جدید کمپیوٹرز کے لیے ضرب آسان ہے، لیکن بڑی تعداد کو دو بڑے پرائمز میں فیکٹر کرنے کے لیے اتنی کمپیوٹنگ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے، یہ عملی طور پر ناممکن ہے۔ چھوٹی چابیاں استعمال کرنے والے کرپٹو سسٹمز آسانی سے ریورس انجنیئر ہو سکتے ہیں، لیکن یہاں تک کہ تیز ترین سپر کمپیوٹرز کو بھی آج کے مضبوط کرپٹوگرافک الگورتھم پر حملہ کرنے کے لیے سیکڑوں سے سینکڑوں ہزار سال درکار ہوتے ہیں۔ بیضوی وکر کرپٹوگرافی بے ترتیب نمبروں کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ مضبوط کلیدیں بنانے کے لیے سیکیورٹی کی ایک اضافی سطح کا اضافہ کرتی ہے جسے اگلی نسل کے کوانٹم کمپیوٹرز بھی توڑ نہیں سکتے۔ 

کلیدی انتظام

کلیدی انتظام خفیہ نگاری کا ایک لازمی حصہ ہے؛ ہر کرپٹو سسٹم ڈیٹا کو انکرپٹ اور ڈکرپٹ دونوں کے لیے کلیدوں کا استعمال کرتا ہے۔ کلیدی انتظام میں صارفین کے درمیان خفیہ کاری کیز کو محفوظ طریقے سے بنانا، ذخیرہ کرنا اور تقسیم کرنا شامل ہے۔ انکرپٹڈ ڈیٹا کی حفاظت کو برقرار رکھنے کے لیے کلیدی کا مناسب انتظام بہت ضروری ہے، کیونکہ کمزور یا چوری شدہ چابیاں کسی بھی کرپٹو سسٹم میں سنگین خطرات پیدا کر سکتی ہیں۔ کلیدی سائز، بے ترتیب پن اور اسٹوریج کلیدی انتظام کے تمام اہم کام ہیں۔ 

ہم آہنگ خفیہ کاری۔

نجی کلید خفیہ نگاری یا خفیہ کلید خفیہ نگاری کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، سڈول کرپٹو سسٹمز خفیہ کاری اور خفیہ کاری دونوں کے لیے صرف ایک کلید استعمال کریں۔ اس قسم کے سسٹمز کے کام کرنے کے لیے، ہر صارف کے پاس پہلے سے ہی ایک ہی نجی کلید تک رسائی ہونی چاہیے۔ نجی چابیاں یا تو پہلے سے قائم کردہ قابل اعتماد مواصلاتی چینل (جیسے نجی کورئیر یا محفوظ لائن) یا زیادہ عملی طور پر، ایک محفوظ کلیدی تبادلہ طریقہ (جیسے Diffie-Hellman کلیدی معاہدہ). 

صرف ایک کلید کے استعمال سے پیدا ہونے والی کمزوریوں کے باوجود، اس قسم کی خفیہ کاری متبادل طریقوں سے تیز اور زیادہ موثر ہے۔ مقبول ہم آہنگی خفیہ کاری الگورتھم شامل ہیں۔ DES (ڈیٹا انکرپشن سٹینڈرڈ), 3DES (ٹرپل DES) اور یئایس.

غیر متناسب خفیہ کاری

غیر متناسب enخفیہ کاریعوامی کلید کی خفیہ کاری کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، چابیاں کا ایک جوڑا استعمال کرتا ہے—ایک عوامی کلید اور ایک نجی کلید۔ عوامی کلید کو خفیہ کاری کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، نجی کلید کو ڈکرپشن کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور ہر صارف کا اپنا کلیدی جوڑا ہوتا ہے۔ عوامی کلید کی خفیہ نگاری میں استعمال ہونے والی دو خفیہ کاری کی چابیاں سیکیورٹی کی ایک اضافی پرت کا اضافہ کرتی ہیں، لیکن یہ اضافی تحفظ کم کارکردگی کی قیمت پر آتا ہے۔ آر ایس اے، ای سی سی اور سیکیور شیل پروٹوکول (SSH) عام غیر متناسب کرپٹوگرافی الگورتھم ہیں۔

خفیہ نگاری کے استعمال کے معاملات

محفوظ مواصلات۔ 

خفیہ نگاری کے سب سے عام استعمال کے معاملات میں سے ایک انٹرنیٹ پر محفوظ مواصلات فراہم کرنا ہے۔ ٹرانسپورٹ لیئر سیکیورٹی (TLS) اور اس کا پیشرو، Secure Sockets Layer (SSL)، ویب براؤزرز اور سرورز کے درمیان محفوظ روابط قائم کرنے کے لیے کرپٹوگرافک پروٹوکول استعمال کرتا ہے۔ یہ محفوظ چینل اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ صارف کے براؤزر اور ویب سائٹ کے درمیان اشتراک کردہ ڈیٹا نجی رہے اور اسے بدنیتی پر مبنی اداکاروں کے ذریعے روکا نہیں جا سکتا۔ 

خفیہ نگاری کا استعمال عام میسجنگ ایپلی کیشنز جیسے ای میل اور واٹس ایپ فراہم کرنے کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ اینڈ ٹو اینڈ انکرپشن (E2EE) اور صارفین کی گفتگو کی رازداری کو برقرار رکھیں۔ E2EE کے ساتھ، صرف ارسال کنندہ اور مطلوبہ وصول کنندہ ہی اپنے پیغامات کو ڈکرپٹ اور پڑھ سکتے ہیں، جس سے فریق ثالث کے لیے - بشمول صارفین کے اپنے سروس فراہم کنندگان کے لیے مواد تک رسائی تقریباً ناممکن ہو جاتی ہے۔

ڈیٹا کی خفیہ کاری

ڈیٹا انکرپشن کرپٹوگرافی کی ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ شکل ہے جو مختلف آلات، جیسے کہ ہارڈ ڈرائیوز، اسمارٹ فونز اور کلاؤڈ اسٹوریج سروسز پر محفوظ کردہ حساس معلومات کی حفاظت کرتی ہے۔ مضبوط انکرپشن الگورتھم جیسے AES سادہ متن کو مؤثر طریقے سے سائفر ٹیکسٹ میں تبدیل کرتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ اگر کسی غیر مجاز فریق کو رسائی حاصل ہو، تب بھی وہ مجاز صارفین کی انکرپشن کلید تک رسائی کے بغیر حساس ڈیٹا کو ڈیکرپٹ نہیں کر سکیں گے۔ 

ڈیٹا کی سالمیت

ڈیٹا کی سالمیت کو یقینی بنانے کے لیے خفیہ نگاری کا بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ ہیش افعال کرپٹوگرافک الگورتھم کی ایک قسم ہے جو ڈیٹا کی فکسڈ سائز ہیش (جسے ڈائجسٹ بھی کہا جاتا ہے) پیدا کرتا ہے – بنیادی طور پر ڈیٹا کے سیٹ کو ایک منفرد عددی ہیش نمبر میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ ہیشز اس قدر منفرد ہیں کہ سادہ متن کے اندر کسی ایک حرف یا جگہ کو بھی تبدیل کرنے سے بالکل مختلف عددی قدر پیدا ہوگی۔ وصول کنندگان، ایپلی کیشنز یا ویب سائٹس موصول ہونے والے ڈیٹا کے ہیش کا متوقع ہیش سے موازنہ کرکے ڈیٹا کی سالمیت کی تصدیق کر سکتے ہیں، اور وہ اس بات کی تصدیق کر سکتے ہیں کہ ٹرانسمیشن کے دوران ڈیٹا کو تبدیل نہیں کیا گیا ہے۔ 

نجی پاس ورڈز کا ایک کمزور کلائنٹ سائڈ ڈیٹا بیس بنانے کی ضرورت کے بغیر ہیش فنکشنز کو صارف کے پاس ورڈز کی تصدیق کے لیے بھی اکثر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے بجائے، آن لائن بینکنگ پورٹلز جیسی خدمات صرف صارف کے پاس ورڈ کی ہیشز کو جمع اور ذخیرہ کریں گی۔ یہاں تک کہ اگر اس طرح کا ڈیٹا بیس چوری ہو جاتا ہے، تو ایک بدنیتی پر مبنی اداکار صرف اپنے ہیش سے کسی بھی صارف کا پاس ورڈ نہیں نکال سکے گا۔ 

کی توثیق

بھیجی گئی اور موصول ہونے والی معلومات کی صداقت کی تصدیق کرپٹوگرافی کا ایک اہم کام ہے جو کاروبار کے تمام آداب کو چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کے استعمال سے ممکن ہوا ڈیجیٹل دستخط. غیر متناسب کرپٹوگرافی کے ذریعے، دستاویزات میں ڈیجیٹل دستخطوں کے ساتھ ترمیم کی جا سکتی ہے، جو صرف نجی کلید کے استعمال سے تیار کی جا سکتی ہے۔ ڈیجیٹل طور پر دستخط شدہ دستاویزات کے وصول کنندگان دستخط کی صداقت کی تصدیق کے لیے بھیجنے والے کی عوامی کلید کا استعمال کر سکتے ہیں اور تصدیق کر سکتے ہیں کہ ٹرانسمیشن کے دوران دستاویز کے ساتھ چھیڑ چھاڑ نہیں کی گئی ہے۔ 

قطع تعلق نہ کرنا

عدم تردید ایک قانونی تصور ہے جو موصول ہونے والے پیغامات کی صداقت کو یقینی بناتا ہے اور بھیجنے والے کو کسی بھی بھیجے گئے پیغام کی توثیق سے ممکنہ طور پر انکار کرنے سے روکتا ہے۔ ڈیجیٹل دستخط عدم تردید کا ایک اہم جزو ہیں، کیونکہ وہ ثابت کرتے ہیں کہ بھیجنے والے نے، اور کسی نے بھی، پیغام یا دستاویز پر دستخط نہیں کیے تھے۔ ڈیٹا انٹیگریٹی پروٹوکولز اور ڈیجیٹل دستخطوں کے ذریعے قائم کردہ خفیہ نگاری سے چلنے والی عدم تردید، قانونی طور پر پابند گفت و شنید، معاہدوں، اور قانونی معاملات اور کاروبار کی دیگر اقسام کی تصدیق کے لیے ایک قابل عمل فریم ورک فراہم کرتی ہے۔

کلیدی تبادلہ 

محفوظ مواصلات کا ایک اہم جزو، کلیدی تبادلہ ایک محفوظ کنکشن قائم کرنے کا ایک اہم پہلو ہے، خاص طور پر غیر متناسب کرپٹو سسٹم میں۔ خفیہ نگاری اس ابتدائی مرحلے میں بھی ایک قابل قدر کردار ادا کرتی ہے۔ عوامی کلید کی کرپٹوگرافی کی ترقی میں ایک اہم نشان، Diffie-Hellman کلیدی تبادلہ الگورتھم دو فریقوں کو ایک غیر محفوظ چینل پر خفیہ کاری کیز کا محفوظ طریقے سے تبادلہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ طریقہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ یہاں تک کہ اگر کوئی سننے والا کلیدی تبادلہ ڈائیلاگ کو روکتا ہے، تو وہ انکرپشن کیز کو سمجھ نہیں سکتا جو تبادلہ کیا جا رہا ہے۔ خفیہ نگاری کے ذریعے، الگورتھم جیسے Diffie-Hellman کلیدی تبادلہ پروٹوکول فریقین کو پہلے سے قائم کردہ اور ممکنہ طور پر کمزور متبادل کلیدی تبادلے کی ضرورت کے بغیر، عوامی کلید کی خفیہ کاری کے ذریعے محفوظ روابط قائم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ 

API مواصلات کو محفوظ بنانا

ویب 2.0 (اور اس سے آگے) کا ایک خاص نشان، کوآپریٹو انٹر-ایپ آپریبلٹی مختلف ایپلیکیشنز اور ویب سروسز کو ان کے قابل احترام دیواروں والے ورچوئل ایکو سسٹم کے اندر سے ڈیٹا کھینچنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے تمام قسم کی ایپس کی وسیع پیمانے پر توسیع شدہ فعالیت کو فعال کیا جاتا ہے—سوشل میڈیا پوسٹس کو خبروں میں سرایت کرنے سے۔ اہم نظاموں کے تجزیات کو جدید آپریشنل ڈیش بورڈز میں بانٹنے کے لیے مضامین۔

جانا جاتا ہے ایپلیکیشن پروگرامنگ انٹرفیس (APIs)، یہ سسٹم کراس پروگرام مواصلات کی سہولت کے لیے بنائے گئے ہیں، اور خفیہ نگاری اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ یہ حساس ڈیٹا چھیڑ چھاڑ یا چھیڑ چھاڑ سے محفوظ رہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ صرف مجاز فریق ہی معلومات تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔ API کیز اور ٹوکنز اکثر ایپلی کیشنز کے درمیان تبادلے والے حساس ڈیٹا کی حفاظت کے لیے انکرپشن کے ساتھ ساتھ استعمال کیے جاتے ہیں، خاص طور پر ایسے حالات میں جہاں سیکیورٹی انتہائی اہم ہوتی ہے، جیسے کہ عوامی کام اور انفراسٹرکچر۔ 

کوانٹم کمپیوٹنگ سائبر سیکیورٹی

کا اضافہ کمانٹم کمپیوٹنگ موجودہ خفیہ کاری کے طریقہ کار کے لیے ایک اہم خطرہ ہے۔ سائبر سیکورٹی نظام زیادہ تر جدید کرپٹو سسٹم روایتی کمپیوٹرز کی ممکنہ کمپیوٹنگ طاقت کا مقابلہ کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں، جن کو آج کے کرپٹوگرافک الگورتھم پر کامیابی سے حملہ کرنے کے لیے سینکڑوں سے سیکڑوں ہزاروں سال درکار ہوں گے۔ کوانٹم کمپیوٹرز، تاہم، ممکنہ طور پر آج کے کمپیوٹرز کی طاقت کو طول و عرض کے حکم سے بڑھا سکتے ہیں، اس وقت کو کم کر سکتے ہیں جو اسے ہزاروں سالوں سے لے کر محض سیکنڈ تک کی مضبوط ترین خفیہ کلیدوں کو کریک کرنے میں لگے گا۔

اگرچہ زیادہ تر جدید کرپٹوگرافک الگورتھم نظریاتی کوانٹم کمپیوٹر حملوں کا مقابلہ کرنے کے قابل نہیں ہوں گے، کرپٹولوجسٹ ان کمزوریوں کا جواب دے رہے ہیں کوانٹم مزاحم خفیہ نگاری تکنیک کوانٹم ریزسٹنٹ اور پوسٹ کوانٹم کرپٹوگرافی کے استعمال کے کیس اتنے ہی ہیں جتنے عام طور پر کرپٹوگرافی کے استعمال کے کیسز ہوتے ہیں۔ اگرچہ کوانٹم کمپیوٹنگ کو اب بھی بہترین پروٹو ٹائپنگ مراحل میں سمجھا جاتا ہے، لیکن زیادہ تر کمپیوٹر سائنس دان اس بات پر متفق ہیں کہ اگلے 10 سے 50 سالوں کے اندر بڑی کامیابیاں کوانٹم مزاحم کرپٹوگرافی کی ترقی کو کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرح ہی اہم بنا دے گی۔

بلاکچین سیکیورٹی

Blockchain ٹیکنالوجی تمام آن چین ٹرانزیکشنز اور اپ ڈیٹس کی حفاظت اور عدم تغیر کو یقینی بنانے کے لیے خفیہ نگاری پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔ بٹ کوائن جیسی کریپٹو کرنسیز نئے سکوں کی کھدائی اور ٹکسال کے لیے کرپٹوگرافک الگورتھم کا استعمال کرتی ہیں، جبکہ کرپٹوگرافک ہیش فنکشنز چین میں بلاکس کی سالمیت کو محفوظ بناتے ہیں۔ لین دین کرتے وقت، عوامی کلید کی خفیہ نگاری کا استعمال ڈیجیٹل دستخطوں کو بنانے اور تصدیق کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ کرپٹوگرافی کے بنیادی اصولوں میں سے بیشتر کو شامل کرتے ہوئے، بلاک چین ٹیکنالوجی ایک بے اعتماد ماحولیاتی نظام بنانے کے لیے خفیہ کاری کا استعمال کرتی ہے جہاں تمام اعمال کی آسانی سے تصدیق اور تصدیق کی جا سکتی ہے۔

جانیں کہ کس طرح IBM کرپٹوگرافی کے حل کاروباروں کو اہم ڈیٹا کی حفاظت میں مدد کرتے ہیں۔

IBM کرپٹوگرافی سلوشنز جدید ٹیکنالوجی، مشاورت، سسٹم انٹیگریشن اور منظم سیکورٹی سروسز کو یکجا کرتے ہیں تاکہ کرپٹو چستی، کوانٹم سیفٹی اور ٹھوس گورننس اور خطرے کی پالیسیوں کو یقینی بنانے میں مدد ملے۔ ہم آہنگی سے غیر متناسب خفیہ نگاری تک، ہیش فنکشنز تک اور اس سے آگے، آپ کی کاروباری ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اینڈ ٹو اینڈ انکرپشن کے ساتھ ڈیٹا اور مین فریم سیکیورٹی کو یقینی بنائیں۔

IBM خفیہ نگاری کے حل دریافت کریں۔