Принцип шифрования (криптографии) заключается в том, что информация помещается в контейнер и может быть извлечена из этого контейнера только после предъявления пароля. Как правило, контейнером выступает файл, хотя иногда методы шифрования применяются на уровне всего раздела или физического диска. Цель шифрования — скрыть данные от всех, кроме человека, знающего пароль.

Например, диск или компьютер целиком могут изъять или украсть, но вам необходимо сохранить в тайне все содержимое диска или отдельных файлов на нем. Простейший пример шифрования дают программы-архиваторы. Все они могут защищать создаваемые архивы паролями. Устойчивость зашифрованных архивов к взлому довольно высока. Хотя существуют специальные утилиты для подбора паролей к защищенным архивам, делают они это в основном путем последовательного перебора вариантов. Если пароль имеет длину 8 и более знаков, состоит из символов двух алфавитов и цифр, перебор происходит чрезвычайно долго. Из-за этого практический смысл подбора теряется — едва ли кому-то интересно получить результат через несколько лет непрерывной работы компьютера!

С точки зрения пользователя, шифрование средствами архиватора осуществляется элементарно. Например, в программе 7-Zip в диалоговом окне добавления файлов в группе Шифрование просто задайте пароль. При открытии созданного архива потребуется указать тот же пароль, иначе извлечь и просмотреть файлы не удастся. Если был установлен флажок Шифровать имена файлов, то без ввода пароля невозможно увидеть даже имена файлов и папок, находящихся в архиве.

Похожим образом шифруют информацию и другие архиваторы, например WinZip или WinRAR. Обычно для безопасного хранения файлов, в том числе на съемных носителях, достаточно шифровать файлы средствами установленной на компьютере программы-архиватора. Программа на компьютере есть — вот и задействуем все ее возможности!

В Windows 7 встроены собственные средства криптографии. Они удобны в работе, надежны, однако вспоминают о существовании таких инструментов лишь немногие пользователи. Полная поддержка файловой системы EFS, а также технологий BitLocker (для шифрования внутренних дисков) и BitLocker To Go (для съемных носителей) предусмотрена только в «старших» выпусках Windows 7 (Профессиональная и Максимальная). Пользователям остальных выпусков доступно лишь шифрование папок с помощью технологии EFS. Эта технология реализуется «поверх» файловой системы NTFS и предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файлов и папок.

Чтобы зашифровать папку, откройте диалоговое окно ее свойств (команда Свойства в контекстном меню) и на вкладке Общие нажмите кнопку Дополнительно. В открывшемся дочернем окне установите флажок Шифровать содержимое для защиты данных. Нажмите кнопку OK в обоих диалоговых окнах.

В ходе такой операции на локальном компьютере создается и сохраняется сертификат шифрования. На этом компьютере файлы в зашифрованной папке можно открывать без всяких ограничений. При попытке же открыть файлы на другом компьютере (по сети, или переставив жесткий диск) в доступе к ним будет отказано.

BitLocker — средство шифрования целых разделов диска. Например, чтобы зашифровать съемный диск, щелкните на его значке правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите команду Включить BitLocker…. Система предложит задать пароль, сохранить ключ восстановления в файл или распечатать его, а затем зашифрует содержимое диска. В зависимости от объема данных и производительности компьютера процедура может занять значительное время.

Помимо названных, для шифрования файлов и дисков применяется целый ряд программ. Например, это бесплатные приложения TrueCrypt, DiskCryptor, FreeOTFE, проприетарные программы BestCrypt, семейство PGP Desktop и др.

В силу самих технологий восстановить данные в случае повреждения зашифрованного диска довольно сложно, а иногда и невозможно в принципе. Кроме того, шифрование замедляет обращение к файлам, ведь каждый раз обсчитываются довольно сложные алгоритмы. Поэтому шифровать системный диск компьютера, да и другие носители, следует лишь при необходимости! Сначала решите, есть ли на них какая-нибудь действительно секретная информация, которая нуждается в жесткой защите? Если ответ положительный, подробные инструкции по использованию EFS и BitLocker вы сможете найти в справочной системе Windows.

Особое место в криптографии занимает так называемое асимметричное шифрование. Оно основано на оригинальных математических принципах, к которым ученые пришли лишь во второй половине XX века. Идея асимметричного шифрования состоит в том, чтобы зашифровать файл мог любой, а расшифровать его сумел только владелец секретного ключа. Для этого получатель файла должен заранее сформировать два связанных ключа — «открытый», публичный (public key) и «закрытый», секретный (secret key). Открытый ключ служит только для шифрования, а закрытый — для расшифровки. Если провести механическую аналогию, то публичным ключом замок можно только запереть, но обратно открыть замок им невозможно: для этого понадобится закрытый ключ, который хозяин хранит в надежном месте.

Сначала асимметричное шифрование начали использовать при отправке файлов по электронной почте. И отправитель, и получатель уверены в том, что никто посторонний не сумеет прочитать зашифрованное сообщение. Воссоздать закрытый ключ из открытого ключа нельзя даже теоретически, а без него дешифровка невозможна: в этом заключается главная «фишка» технологии. Поэтому публичный ключ никакой тайны не составляет — он может быть даже выложен на сайте и т. п. Главное, чтобы в чужие руки не попал секретный ключ, но его сохранность обеспечить довольно легко!

Самой известной программной реализацией такого шифрования стал проект PGP, на основе которого были разработаны почти все программы сильной криптографии. В настоящее время прямым продолжателем проекта выступает PGP Desktop. После приобретения прав компанией Symantec программа стала платной. Однако существует множество бесплатных альтернатив, некоторые из них перечислены ранее в этой статье.

Впоследствии эта идея нашла применение в самых разных областях: от сотовой связи до безопасной аутентификации пользователей. В частности на парах связанных ключей построено большинство систем «клииент-банк». Банк удостоверяется в подлинности клиента. Клиент, в свою очередь, убеждается, что общается с банком, а не с каким-то «подставным» узлом.