علوم الحاسوب — أمن المعلومات: التشفير

علوم الحاسوب — أمن المعلومات: التشفير

التشفير (Cryptography) هو علم حماية المعلومات عن طريق تحويلها إلى صيغة غير مفهومة إلا لمن يملك المفتاح المناسب. يعد التشفير العمود الفقري لأمن المعلومات والاتصالات في العصر الرقمي، ويستخدم في حماية البيانات والمراسلات والمعاملات المالية.

المفاهيم الأساسية

• النص الصريح (Plaintext): البيانات الأصلية قبل التشفير.
• النص المشفر (Ciphertext): البيانات بعد التشفير.
• المفتاح (Key): القيمة المستخدمة لتشفير وفك تشفير البيانات.
• خوارزمية التشفير (Cipher): العملية الرياضية التي تحول النص الصريح إلى مشفر.

التشفير المتماثل (Symmetric Encryption)

يستخدم نفس المفتاح للتشفير وفك التشفير. المزايا: سريع ومناسب للبيانات الكبيرة. العيوب: يجب مشاركة المفتاح بطريقة آمنة. الأمثلة: AES (Advanced Encryption Standard)، DES، و Twofish. AES هو المعيار الحالي الأكثر استخداماً بمفاتيح 128 و 192 و 256 بت.

التشفير غير المتماثل (Asymmetric Encryption)

يستخدم زوجاً من المفاتيح: مفتاح عام (Public Key) ومفتاح خاص (Private Key). ما يُشفّر بالمفتاح العام لا يُفك إلا بالمفتاح الخاص والعكس. المزايا: لا حاجة لمشاركة المفتاح السري. العيوب: أبطأ من التماثل. الأمثلة: RSA، و ECC (Elliptic Curve Cryptography).

التوقيع الرقمي وشهادات SSL/TLS

التوقيع الرقمي (Digital Signature) يثبت هوية المرسل وسلامة الرسالة. بروتوكول SSL/TLS يؤمن الاتصالات على الإنترنت (HTTPS). يعتمد على خوارزميات غير متماثلة لتبادل المفاتيح، ثم متماثلة لتشفير البيانات الفعلية.

تطبيقات التشفير

• حماية المعاملات البنكية الإلكترونية.
• تشفير البريد الإلكتروني (PGP).
• العملات الرقمية (Bitcoin) والتقنيات اللامركزية (Blockchain).
• الشبكات الخاصة الافتراضية (VPN).
• حماية الملفات وقواعد البيانات.

للاستزادة، راجعوا درس شبكات الحاسوب و درس الذكاء الاصطناعي: خوارزميات البحث.

📍 دروس مشابهة

• 📘 علوم — الماء: دورة الماء في الطبيعة (ملخص الدرس) — السنة الثانية ابتدائي
• 📘 التربية العلمية والتكنولوجية — الحيوانات البرية — السنة الأولى إبتدائي — المنهاج
• 📘 التربية العلمية والتكنولوجية — التغذية عند الحيوان — السنة الثالثة إبتدائي — الم