Cryptografie: de kunst van geheime communicatie

Cryptografie wordt veel gebruikt om veilige communicatie mogelijk te maken tussen zender en ontvanger. Maar wat zijn de voorwaarden voor cryptografische techniek? En wat zijn de bedreigingen die cryptografie moet weerstaan? Onze productmanager Sterre Verbraak vertelt wat je moet weten.

Cryptografie is een belangrijk onderdeel voor informatiebeveiliging. Het is de laatste tijd relevant met name door het gebruik van o.a. cryptovaluta (of cryptocurrencies) als Bitcoin en het is essentieel in de digitale techniek. Dit is o.a. om de volgende redenen:

• Privacy: Cryptografie zorgt ervoor dat alleen de beoogde ontvangers de informatie kunnen lezen die door de zender wordt verzonden. Cryptografie voorkomt dat onbevoegden meekijken of afluisteren. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van end-to-end encryptie bij berichtenapps zoals WhatsApp of Signal.
• Authenticiteit: Cryptografie helpt om de identiteit vast te stellen van de partijen die betrokken zijn bij communicatie. Dit voorkomt dat iemand zich voordoet als iemand anders of valse informatie verspreidt. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van digitale handtekeningen bij e-mail of online documenten.
• Integriteit: Cryptografie garandeert dat de informatie die wordt verzonden niet wordt veranderd of onderweg beschadigd. Dit voorkomt dat iemand de boodschap manipuleert of saboteert. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van hashfuncties bij bestandsoverdracht of blockchain.

Om goede cryptografie mogelijk te maken moet in elk geval aan drie voorwaarden worden voldaan.

• Veiligheid: De techniek moet bestand zijn tegen aanvallen van cryptoanalisten, die proberen het geheimschrift te ontcijferen of te breken. De veiligheid moet gebaseerd zijn op wiskundige principes en niet op geheimhouding van de methode. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van asymmetrische encryptie, waarbij elke partij een eigen sleutelpaar heeft dat niet afgeleid kan worden uit elkaar.
• Efficiëntie: De techniek moet snel en eenvoudig toe te passen zijn door zowel zender als ontvanger. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van symmetrische encryptie, waarbij dezelfde sleutel wordt gebruikt om te versleutelen en te ontsleutelen. De techniek moet ook rekening houden met beperkingen zoals bandbreedte, opslagruimte en rekenkracht. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van symmetrische encryptie, waarbij dezelfde sleutel wordt gebruikt om te versleutelen en te ontsleutelen.
• Compatibiliteit: De techniek moet samenwerken met andere systemen en protocollen die gebruikt worden op het internet. De techniek moet ook rekening houden met juridische en ethische aspecten zoals wetgeving, regelgeving en mensenrechten.

Naast de positieve kanten van cryptografie kent het ook een aantal bedreigingen. Zoals elk ander middel kan het zowel voor goede als slechte doeleinden gebruikt worden. De vier grootste bedreigingen voor cryptografie zijn:

• Kwetsbaarheden: Elke cryptografische techniek kan fouten of zwakke punten bevatten die door aanvallers kunnen worden misbruikt om de beveiliging te compromitteren. Deze kwetsbaarheden kunnen ontstaan door ontwerpfouten, implementatiefouten of configuratiefouten. Een voorbeeld hiervan is het Heartbleed-lek uit 2014, waardoor miljoenen websites hun privésleutels blootstelden aan hackers.
• Quantumcomputers: Deze computers kunnen in theorie veel sneller complexe berekeningen uitvoeren dan conventionele computers. Dit betekent dat ze sommige cryptografische technieken kunnen kraken die nu als veilig worden beschouwd. Een voorbeeld hiervan is het Shor-algoritme, dat in staat is om grote getallen te ontbinden in priemfactoren, wat essentieel is voor asymmetrische encryptie.
• Censuur: Sommige overheden of organisaties kunnen proberen om de toegang tot of het gebruik van cryptografische technieken te beperken of te verbieden. Dit kan de vrijheid van meningsuiting en de privacy van burgers schenden. Een voorbeeld hiervan is het EARN IT-wetsvoorstel in de VS, dat platforms zou dwingen om hun end-to-end encryptie op te geven of anders aansprakelijk te worden gesteld voor illegale inhoud.
• Misbruik: Sommige individuen of groepen kunnen cryptografische technieken gebruiken voor kwaadaardige doeleinden zoals terrorisme, cybercriminaliteit of spionage. Dit kan de veiligheid en de stabiliteit van de samenleving bedreigen. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van ransomware, dat bestanden op computers versleutelt en losgeld eist om ze weer vrij te geven.

Cryptografie is een fascinerend en belangrijk onderwerp dat zowel voordelen als uitdagingen met zich meebrengt. Cryptografie stelt ons in staat om informatie veilig en vertrouwelijk te verzenden en te ontvangen op het internet. Maar cryptografie vereist ook zorgvuldigheid, innovatie en verantwoordelijkheid om mogelijke risico’s en bedreigingen te voorkomen of te overwinnen. Cryptografie is dus niet alleen een kunst en een wetenschap, maar ook een ethisch vraagstuk.

Wil je meer weten over cryptografie? Volg dan onze Engelstalige cursus Cryptography Fundamentals.