خطوات الاستخدام
الخطوة الأولى: فهم تعريف 'درجة الأمان (Security Bits)' في سياق TLS. تُعبِّر درجة الأمان عن مدى مقاومة التشفير للهجمات من خلال قياس عدد البتات المطلوبة لخرق الأمان، وتُستخدَم كمقياس موحَّد لمقارنة قوة الخوارزميات المختلفة. في TLS، تعتمد درجة الأمان على أقوى خوارزمية تستخدمها الـ cipher suite، وغالباً ما تكون خوارزمية التشفير المتماثل (مثل AES) أو خوارزمية تبادل المفاتيح (مثل ECDHE). على سبيل المثال، AES-128 توفّر 128 بت أمان، بينما AES-256 توفّر 256 بت. لكن تذكّر أن درجة الأمان الفعلية قد تكون محدودة بعوامل أخرى مثل طول مفتاح تبادل المفاتيح وقوة التوقيع الرقمي. لإدخال اسم الـ cipher suite، تأكد من كتابته بدقة كما هو معرَّف في معايير IANA (مثل TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256).
الخطوة الثانية: تحليل اسم الـ cipher suite إلى مكوناته الأساسية. يتكون الاسم من أجزاء يفصلها شرطة سفلية (_): الجزء الأول يشير إلى بروتوكول TLS، الثاني إلى خوارزمية تبادل المفاتيح، الثالث إلى خوارزمية المصادقة (Authentication)، الرابع إلى خوارزمية التشفير المتماثل بحجم المفتاح ووضع التشغيل، والخامس إلى خوارزمية MAC (Message Authentication Code). مثلاً في TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256: ECDHE يرمز إلى تبادل مفاتيح إهليلجية مع توقيع RSA، AES_128_GCM تشفير AES بطول مفتاح 128 بت في وضع GCM، وSHA256 دالة تجزئة لـ MAC. احفظ هذه المكونات لأننا سنستخدمها لاستخراج طول المفتاح الفعلي للتشفير المتماثل.
الخطوة الثالثة: تحديد طول مفتاح التشفير المتماثل من اسم cipher suite. ابحث عن الجزء الذي يصف خوارزمية التشفير: مثل AES_128، AES_256، ChaCha20_Poly1305 (التي توفّر 256 بت أمان، لكن غالباً ما تُصنف كـ 256 بت). طول المفتاح مذكور صراحة في الأسماء الشائعة: 128 أو 256. في حالة عدم وجود رقم (مثل DES أو 3DES)، انتبه إلى أن DES يعطي 56 بت و3DES 112 بت (لكن غير موصى بهما). أما خوارزميات مثل Camellia فلها أيضاً أرقام. استخرج الرقم بعد '_' مباشرة في اسم التشفير، ولكن كن حذراً: GCM وCCM لا يغيران طول المفتاح. هذا الرقم هو درجة أمان التشفير المتماثل.
الخطوة الرابعة: تقييم مدى تأثير خوارزمية تبادل المفاتيح على درجة الأمان الكلية. في TLS، الأمان الكلي للجلسة هو القيمة الدنيا بين درجة أمان التشفير المتماثل ودرجة أمان تبادل المفاتيح. على سبيل المثال، إذا استخدمت cipher suite مع ECDHE منحنى P-256 (يوفر 128 بت أمان) وتشفير AES-256، فإن درجة الأمان الكلية تكون 128 بت، لأن المهاجم يمكنه مهاجمة الجانب الأضعف. احسب درجة أمان تبادل المفاتيح بناءً على نوعها: • DHE مع مفتاح RSA 2048 بت يعطي حوالي 112 بت. • DHE مع 3072 بت يعطي 128 بت. • ECDHE مع منحنى P-256 يعطي 128 بت، P-384 يعطي 192 بت، P-521 يعطي 256 بت. • RSA key transport (بدون DHE) له درجة أمان تعتمد على طول مفتاح RSA (مثل 2048 بت → 112 بت). قارن مع درجة التشفير وخذ الأصغر.
الخطوة الخامسة: إخراج النتيجة النهائية كرقم صحيح يشير إلى عدد بتات الأمان. الرقم الرئيسي هنا هو طول مفتاح التشفير المتماثل (256 لـ AES_256، 128 لـ AES_128، 112 لـ 3DES، 56 لـ DES، 256 لـ ChaCha20) لأن الاسم لا يحمل حجم منحنى/مجموعة تبادل المفاتيح. وللدقة تُخرج الحاسبة ثلاث تفاصيل مكمّلة: نوع تبادل المفاتيح المستنتج من الاسم، درجته المفترضة (ECDHE مع P-256 = 128، DHE مع مجموعة 2048 = 112، نقل المفاتيح بـ RSA 2048 = 112)، والأمان الكلي وهو الأدنى بين التشفير وتبادل المفاتيح. اشرح للمستخدم أن البتات الرئيسية تمثل قوة التشفير وحده، وأن الأمان الفعلي للجلسة هو القيمة الدنيا.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على قوة تشفير TLS بخطوات الحل كاملة.
الحل
لنحلل الاسم: • البداية TLS (بروتوكول). • تبادل المفاتيح: ECDHE (منحنى إهليلجي مع إفيميرال). • المصادقة: RSA (مفتاح عام). • التشفير: AES_256_GCM (تشفير AES بطول مفتاح 256 بت، وضع GCM). • MAC: SHA384 (دالة تجزئة 384 بت). درجة أمان التشفير المتماثل هنا هي 256 بت لأن الاسم يحتوي على 'AES_256'. أما بالنسبة لتبادل المفاتيح ECDHE، إذا استخدم المنحنى P-256 فستكون درجة أمانه 128 بت، لكن إذا استخدم P-384 (وهو شائع مع SHA384) فستكون 192 بت، وإذا استخدم P-521 فستكون 256 بت. في الممارسة الشائعة، يرتبط SHA384 غالباً بمنحنى P-384. لذا فإن أقل درجة بين التشفير (256) وتبادل المفاتيح (192) هي 192 بت. لكن لتسهيل الاستخدام، تعطيك الحاسبة القيمة 256 بت (طول مفتاح التشفير) مع ملاحظة أن الأمان الكلي هو 192 بت إذا كان منحنى P-384 مستخدماً. إذا كنت متأكداً من المنحنى، يمكنك حساب الأمان الكلي يدوياً. في حالتنا، نفترض أن المستخدم يريد درجة أمان التشفير، لذا الناتج هو 256 بت.
الحل
تحليل الاسم: • بروتوكول TLS. • تبادل المفاتيح: DHE (Diffie-Hellman إفيميرال). • المصادقة: RSA (للتوثيق). • التشفير: AES_128_CBC (AES بطول مفتاح 128 بت، وضع CBC). • MAC: SHA1 (دالة تجزئة 160 بت). درجة أمان التشفير المتماثل هي 128 بت، لأن AES_128 يعني مفتاح 128 بت. لكن درجة أمان تبادل المفاتيح DHE تعتمد على حجم المجموعة (group) المستخدمة. في TLS التقليدي مع DHE، غالباً ما يكون حجم المفتاح 1024 بت، مما يوفر فقط حوالي 80 بت أمان. مع الإعدادات الحديثة، قد يكون 2048 بت (112 بت) أو 3072 بت (128 بت). بما أن الاسم لا يحدد حجم المجموعة، نفترض السيناريو الأقل أماناً (1024 بت) ليكون 80 بت. ولكن لنفترض أن الإعدادات الحديثة تستخدم 2048 بت. لذا الأمان الكلي هو min(128, 112) = 112 بت. في هذه الحاسبة، نعطي 128 بت كقيمة أساسية للتشفير مع تحذير بأن تبادل المفاتيح قد يخفض الأمان. الناتج النهائي هو 128 بت، مع تذكير بأن القيمة الفعلية قد تكون أقل.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة قوة تشفير TLS.
أوراكل — AES-256 مع ECDHE
- اسم مجموعة التشفير
- TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384
أوراكل — DHE يقود الأمان إلى 112
- اسم مجموعة التشفير
- TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA
أوراكل — 3DES بقيمه الفعلية
- اسم مجموعة التشفير
- TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA
أوراكل — DES المكسور
- اسم مجموعة التشفير
- TLS_RSA_WITH_DES_CBC_SHA