การเข้ารหัสเป็นรูปแบบหนึ่งของการรักษาความปลอดภัยข้อมูล โดยข้อมูลจะถูกแปลงเป็นข้อความเข้ารหัส เฉพาะผู้ที่ได้รับอนุญาตซึ่งมีรหัสเท่านั้นจึงจะสามารถถอดรหัสและเข้าถึงข้อมูลต้นฉบับได้

พูดให้เข้าใจง่าย ๆ ก็คือ การเข้ารหัสคือวิธีการทำให้ข้อมูลไม่สามารถเข้าถึงได้จากบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาต เพื่อขัดขวางอาชญากรไซเบอร์ ซึ่งอาจใช้วิธีการที่ค่อนข้างซับซ้อนในการเข้าถึงเครือข่ายองค์กร แต่กลับพบว่าข้อมูลนั้นไม่สามารถอ่านได้และไม่มีประโยชน์ 

การเข้ารหัสไม่เพียงแต่ช่วยรับประกันความลับของข้อมูลหรือข้อความเท่านั้น แต่ยังให้ความถูกต้องและความสมบูรณ์อีกด้วย โดยพิสูจน์ได้ว่าข้อมูลหรือข้อความพื้นฐานไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงใดๆ จากสถานะเดิม

การเข้ารหัสทำงานอย่างไร

ข้อมูลต้นฉบับหรือข้อความธรรมดา อาจเรียบง่ายเหมือนคำว่า "Hello world!" แต่ในรูปแบบข้อความเข้ารหัส ข้อมูลนี้อาจปรากฏเป็นสตริงอักขระที่อ่านไม่ออก เช่น 7*#0+gvU2x ซึ่งเป็นสตริงอักขระที่ปรากฏขึ้นแบบสุ่มหรือไม่เกี่ยวข้องกับข้อความธรรมดาต้นฉบับ

อย่างไรก็ตาม การเข้ารหัสเป็นกระบวนการเชิงตรรกะที่ฝ่ายที่รับข้อมูลที่เข้ารหัส แต่ยังถือครองคีย์ด้วย สามารถถอดรหัสข้อมูลและแปลงกลับเป็นข้อความธรรมดาได้

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ผู้โจมตีพยายามใช้กำลังโจมตี (หรือที่เรียกว่า Brute Force) เพื่อค้นหากุญแจดังกล่าว ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วคือการพยายามซ้ำแล้วซ้ำเล่า อาชญากรไซเบอร์สามารถเข้าถึงพลังการประมวลผลที่มากขึ้นเรื่อยๆ จนถึงจุดที่บางครั้งพวกเขาสามารถเข้าถึงได้เมื่อมีช่องโหว่

ข้อมูลจะต้องได้รับการเข้ารหัสเมื่ออยู่ในสองสถานะที่แตกต่างกัน: "อยู่ระหว่างการจัดเก็บ" เช่น ในฐานข้อมูล หรือ "ระหว่างการขนส่ง" เมื่อมีการเข้าถึงหรือส่งต่อระหว่างฝ่ายต่างๆ

อัลกอริทึมการเข้ารหัสคือสูตรทางคณิตศาสตร์ที่ใช้แปลงข้อความธรรมดา (ข้อมูล) ให้เป็นข้อความเข้ารหัส อัลกอริทึมนี้ใช้คีย์เพื่อเปลี่ยนแปลงข้อมูลในลักษณะที่คาดการณ์ได้ แม้ว่าข้อมูลที่เข้ารหัสจะดูเหมือนสุ่ม แต่จริงๆ แล้วสามารถแปลงกลับเป็นข้อความธรรมดาได้โดยการนำคีย์กลับมาใช้ใหม่ อัลกอริทึมการเข้ารหัสที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ Blowfish, Advanced Encryption Standard (AES), Rivest Cipher 4 (RC4), RC5, RC6, Data Encryption Standard (DES) และ Twofish

การเข้ารหัสได้รับการพัฒนาตามกาลเวลาจากโปรโตคอลที่ใช้โดยรัฐบาลสำหรับปฏิบัติการลับสุดยอดจนกลายมาเป็นเทคโนโลยีที่องค์กรต่างๆ ต้องมีในทุกๆ วัน เพื่อรับรองความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของข้อมูล

ประเภทของการเข้ารหัส

มีการเข้ารหัสหลายประเภท แต่ละประเภทมีข้อดีและกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน

การเข้ารหัสแบบสมมาตร

วิธีการเข้ารหัสแบบง่ายนี้ จะใช้กุญแจลับเพียงดอกเดียวสำหรับทั้งการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล แม้ว่าจะเป็นเทคนิคการเข้ารหัสที่เก่าแก่และเป็นที่รู้จักมากที่สุด แต่ข้อเสียหลักคือทั้งสองฝ่ายจำเป็นต้องมีกุญแจที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลก่อนจึงจะสามารถถอดรหัสได้ อัลกอริทึมการเข้ารหัสแบบสมมาตรประกอบด้วย AES-128, AES-192 และ AES-256 เนื่องจากมีความซับซ้อนน้อยกว่าและใช้งานได้เร็วกว่า การเข้ารหัสแบบสมมาตรจึงเป็นวิธีการที่นิยมใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมาก

การเข้ารหัสแบบอสมมาตร

การเข้ารหัสแบบอสมมาตร หรือที่รู้จักกันในชื่อการเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ เป็นวิธีการที่ค่อนข้างใหม่ที่ใช้คีย์สองแบบที่แตกต่างกันแต่มีความเกี่ยวข้องกันในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล คีย์หนึ่งเป็นคีย์ลับ และอีกคีย์หนึ่งเป็นคีย์สาธารณะ คีย์สาธารณะใช้ในการเข้ารหัสข้อมูล และคีย์ส่วนตัวใช้ในการถอดรหัส (และในทางกลับกัน) ไม่จำเป็นต้องรักษาความลับของคีย์สาธารณะ เนื่องจากเป็นคีย์สาธารณะและสามารถแชร์ผ่านอินเทอร์เน็ตได้ 

การเข้ารหัสแบบอสมมาตรเป็นทางเลือกที่แข็งแกร่งกว่ามากในการรับรองความปลอดภัยของข้อมูลที่ส่งผ่านอินเทอร์เน็ต เว็บไซต์ได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วยใบรับรอง Secure Socket Layer (SSL) หรือ Transport Layer Security (TLS) คำขอไปยังเว็บเซิร์ฟเวอร์จะส่งสำเนาใบรับรองดิจิทัลกลับมา และสามารถดึงคีย์สาธารณะจากใบรับรองนั้นได้ ในขณะที่คีย์ส่วนตัวยังคงเป็นความลับ

มาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูล (DES)

DES เป็นวิธีการเข้ารหัสข้อมูลด้วยคีย์สมมาตรที่ล้าสมัย DES ทำงานโดยใช้คีย์เดียวกันในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อความ ดังนั้นทั้งผู้ส่งและผู้รับต้องมีคีย์ส่วนตัวเดียวกัน DES ถูกแทนที่ด้วยอัลกอริทึม AES ที่ปลอดภัยกว่า ซึ่งรัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้นำมาใช้เป็นมาตรฐานอย่างเป็นทางการในปี พ.ศ. 2520 สำหรับการเข้ารหัสข้อมูลคอมพิวเตอร์ของรัฐบาล กล่าวได้ว่า DES เป็นแรงผลักดันเบื้องหลังอุตสาหกรรมการเข้ารหัสและถอดรหัสสมัยใหม่

มาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูลสามชั้น (3DES)

มาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูลสามชั้นเกี่ยวข้องกับการรันอัลกอริทึม DES สามครั้งด้วยคีย์แยกกันสามอัน 3DES มักถูกมองว่าเป็นมาตรการชั่วคราว เนื่องจากอัลกอริทึม DES ตัวเดียวถูกมองว่าอ่อนแอเกินไปที่จะทนต่อการโจมตีแบบบรูทฟอร์ซ และ AES ที่แข็งแกร่งกว่านั้นยังคงได้รับการประเมินอยู่

อาร์เอสเอ

ริเวสต์-ชามีร์-แอดเลแมน (RSA) เป็นอัลกอริทึมและรากฐานของระบบเข้ารหัสลับ ซึ่งเป็นชุดอัลกอริทึมการเข้ารหัสลับที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์หรือบริการด้านความปลอดภัยเฉพาะด้าน อัลกอริทึมนี้เปิดใช้งานการเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ และมักใช้โดยเบราว์เซอร์เพื่อเชื่อมต่อกับเว็บไซต์และเครือข่ายส่วนตัวเสมือน (VPN) RSA เป็นอัลกอริทึมแบบอสมมาตร ซึ่งใช้คีย์สองแบบที่แตกต่างกันสำหรับการเข้ารหัส ได้แก่ คีย์สาธารณะและคีย์ส่วนตัว หากถอดรหัสด้วยคีย์สาธารณะ การเข้ารหัสจะดำเนินการด้วยคีย์ส่วนตัว หรือในทางกลับกัน

มาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง (AES)

มาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง (AES) พัฒนาขึ้นโดยสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ในปี พ.ศ. 2540 เพื่อเป็นทางเลือกแทนมาตรฐานการเข้ารหัสข้อมูล (Data Encryption Standard) เป็นอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่รัฐบาลสหรัฐอเมริกาเลือกใช้เพื่อปกป้องข้อมูลสำคัญ AES มีความยาวคีย์สามแบบสำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสบล็อกข้อความ ได้แก่ 128 บิต 192 บิต และ 256 บิต AES ถูกใช้อย่างแพร่หลายเพื่อปกป้องข้อมูลที่ไม่ได้ใช้งานในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น ฐานข้อมูลและฮาร์ดไดรฟ์

การเข้ารหัสบนคลาวด์

การเข้ารหัสบนคลาวด์คือบริการที่ผู้ให้บริการระบบจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ให้บริการ โดยข้อมูลจะถูกเข้ารหัสโดยใช้อัลกอริทึมก่อนจะถูกส่งไปยังคลาวด์เพื่อจัดเก็บ ลูกค้าของผู้ให้บริการระบบจัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ต้องตระหนักและเข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับนโยบายและขั้นตอนการเข้ารหัสและการจัดการคีย์ของผู้ให้บริการ 

เนื่องจากการเข้ารหัสใช้แบนด์วิดท์มากกว่า ผู้ให้บริการคลาวด์หลายรายจึงเสนอการเข้ารหัสพื้นฐานเฉพาะกับข้อมูลในฐานข้อมูลบางรายการ เช่น รหัสผ่านและหมายเลขบัญชี ซึ่งมักจะไม่เพียงพอสำหรับบางองค์กร ดังนั้นพวกเขาจึงใช้โมเดล Bring Your Own Encryption (BYOE) ซึ่งใช้ซอฟต์แวร์เข้ารหัสของตนเองและจัดการคีย์การเข้ารหัสของตนเอง เพื่อให้มั่นใจในระดับความปลอดภัยของคลาวด์คอมพิวติ้งที่ผู้ใช้พึงพอใจ 

ในทางตรงกันข้าม การเข้ารหัสในรูปแบบบริการ (EaaS) เกิดขึ้นเป็นบริการแบบจ่ายตามการใช้งานที่เรียบง่าย ซึ่งลูกค้าสามารถซื้อจากผู้ให้บริการระบบคลาวด์ โดยจัดการการเข้ารหัสด้วยตนเองในสภาพแวดล้อมที่มีผู้เช่าหลายราย

การเข้ารหัสแบบ End-to-end

การเข้ารหัสแบบ End-to-end (E2EE) ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีเพียงผู้ใช้สองคนที่สื่อสารกันเท่านั้นที่สามารถอ่านข้อความได้ แม้แต่ตัวกลาง เช่น ผู้ให้บริการโทรคมนาคมหรืออินเทอร์เน็ต ก็ไม่สามารถถอดรหัสข้อความได้ E2EE มักถูกมองว่าเป็นวิธีการสื่อสารออนไลน์ที่ปลอดภัยและเป็นส่วนตัวที่สุด ตัวอย่างของ E2EE ที่ใช้อยู่ ได้แก่ บริการส่งข้อความ WhatsApp ซึ่งมีชื่อเสียงในเรื่องที่อ้างว่าข้อความของผู้ใช้ได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วย "กุญแจ"

ประโยชน์ของการเข้ารหัส

ความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัย

การเข้ารหัสสามารถป้องกันการละเมิดข้อมูลได้ แม้ว่าผู้โจมตีจะพยายามเข้าถึงเครือข่าย แต่หากอุปกรณ์ถูกเข้ารหัส อุปกรณ์จะยังคงปลอดภัย ทำให้ความพยายามใดๆ ของผู้โจมตีที่จะขโมยข้อมูลจะไร้ผล การเข้ารหัสช่วยให้มั่นใจได้ว่าไม่มีใครสามารถอ่านการสื่อสารหรือข้อมูลได้ ยกเว้นผู้รับหรือเจ้าของข้อมูล ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ผู้โจมตีดักจับและเข้าถึงข้อมูลสำคัญ

กฎระเบียบ

การเข้ารหัสข้อมูลช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถปกป้องข้อมูลและรักษาความเป็นส่วนตัวให้สอดคล้องกับกฎระเบียบของอุตสาหกรรมและนโยบายของรัฐบาล หลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรมบริการทางการเงินและการดูแลสุขภาพ มีกฎระเบียบที่ชัดเจนเกี่ยวกับการคุ้มครองข้อมูล ตัวอย่างเช่น พระราชบัญญัติแกรมม์-ลีช-บลีลีย์ (Gramm-Leach-Bliley Act) กำหนดให้สถาบันการเงินต้องแจ้งให้ลูกค้าทราบถึงวิธีการแบ่งปันข้อมูลและวิธีการคุ้มครองข้อมูล การเข้ารหัสช่วยให้สถาบันการเงินปฏิบัติตามกฎหมายนี้

ท่องอินเทอร์เน็ตอย่างปลอดภัย

การเข้ารหัสยังช่วยให้ผู้ใช้ปลอดภัยขณะท่องอินเทอร์เน็ต ในยุคแรกของอินเทอร์เน็ต ผู้โจมตีค้นพบวิธีขโมยข้อมูลที่ไม่ได้เข้ารหัสซึ่งส่งระหว่างผู้ใช้และบริการเว็บผ่านโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อความไฮเปอร์เท็กซ์ (HTTP) มาตรฐานสำหรับการเข้ารหัสเนื้อหาเว็บโดยใช้ HTTP ผ่านโปรโตคอล Secure Sockets Layer (SSL) เกิดขึ้น และในไม่ช้าจะถูกแทนที่ด้วยโปรโตคอล Transport Layer Security ซึ่งช่วยให้ธุรกิจ ผู้เผยแพร่ และผู้ให้บริการอีคอมเมิร์ซสามารถมอบประสบการณ์ที่ปลอดภัยให้กับผู้ใช้ได้ 

การเข้ารหัสช่วยให้ผู้ใช้รู้สึกปลอดภัยมากขึ้นเมื่อป้อนข้อมูลส่วนตัวลงในเว็บไซต์และทำธุรกรรมทางการเงินหรืออีคอมเมิร์ซ

การเข้ารหัสช่วยให้ข้อมูลสำคัญปลอดภัย

การเข้ารหัสจะยังคงเป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัยหลักในทุกสิ่ง ตั้งแต่วิดีโอแชท ไปจนถึงอีคอมเมิร์ซและโซเชียลมีเดีย โดยพื้นฐานแล้ว หากข้อมูลจะถูกแบ่งปันหรือจัดเก็บ ข้อมูลนั้นจะต้องถูกเข้ารหัส ทั้งองค์กรและผู้ใช้รายบุคคลจะได้รับประโยชน์จากการรักษามาตรฐานการเข้ารหัส เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลส่วนบุคคลและข้อมูลทางอาชีพของพวกเขาจะปลอดภัยจากการนำไปใช้ในทางที่ผิดหรือถูกละเมิด 

ความท้าทายการเขียนโค้ด

ผู้โจมตีจะยังคงโจมตีต่อไป แม้จะรู้ว่าข้อมูลหรืออุปกรณ์ถูกเข้ารหัส พวกเขาคิดว่าแค่ใช้ความพยายามเล็กน้อยก็สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ หลายปีที่ผ่านมา รหัสผ่านที่อ่อนแอเป็นแรงจูงใจให้ผู้โจมตีพยายามต่อไป เพราะซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนบางตัวจะค้นพบในที่สุด

การโจมตีแบบบรูทฟอร์ซมีความซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากผู้โจมตีหวังจะค้นหาคีย์ถอดรหัสโดยการคาดเดาหลายพันหรือหลายล้านครั้ง อย่างไรก็ตาม วิธีการเข้ารหัสที่ทันสมัยส่วนใหญ่ เมื่อรวมกับการยืนยันตัวตนแบบหลายปัจจัย (MFA) ทำให้องค์กรต่างๆ มีความทนทานต่อการโจมตีแบบบรูทฟอร์ซมากขึ้น