A segurança da informação é um tema que está presente no dia a dia dos programadores, profissionais de tecnologia da informação e gestores em geral. Neste cenário, conhecer os diferentes tipos de criptografia permite estabelecer as melhores estratégias de proteção em diferentes contextos.

A criptografia é um termo que se popularizou nos últimos anos, ela transforma dados sensíveis em códigos incompreensíveis que não podem ser lidos por aqueles que não têm a chave correta. Mas você sabe como essa tecnologia funciona e quais são as melhores opções para sua empresa?

Neste artigo, desenvolvemos um material especial sobre criptografia, apresentando seus conceitos básicos e os principais tipos utilizados. Falaremos sobre as diferenças entre eles, suas vantagens e desvantagens. Ao final da leitura você terá uma base que permitirá tomar decisões mais informadas na escolha do tipo de criptografia ideal para proteger os dados da sua organização.

O objetivo deste material é capacitar gestores de TI a compreenderem a importância da criptografia e a escolherem as ferramentas mais adequadas para garantir a segurança de seus sistemas e informações confidenciais. Quer saber mais? Continue a leitura e descubra!

O que é criptografia de dados?

A criptografia de dados transforma informações em códigos incompreensíveis, protegendo-as de acessos não autorizados. Em uma conversa privada no WhatsApp, por exemplo, a criptografia garante que apenas as pessoas envolvidas na conversa consigam compreender o que está sendo dito, mesmo que a mensagem seja interceptada por terceiros.

No cenário digital, a criptografia garante a segurança das informações. Imagine o processo de compra online, nele, os dados do seu cartão de crédito são criptografados, tornando-se um enigma para hackers. Essa proteção é indispensável, à medida que impede que informações sensíveis como números de cartão e senhas caiam em mãos erradas.

A ausência de criptografia em um site pode ter consequências graves. Afinal, sem essa proteção, os dados dos usuários ficam expostos a ataques cibernéticos, permitindo que hackers obtenham acesso a informações pessoais e financeiras. As consequências podem variar desde o roubo de identidade até a clonagem de cartões de crédito.

Qual é a sua importância?

Um dos maiores buscadores do mundo, o Google, tem políticas rigorosas com relação à criptografia de dados. Por isso, prioriza os sites que utilizam o protocolo HTTPS. Essa priorização se reflete diretamente nos resultados de pesquisa, ou seja, os sites que não têm certificado SSL — protocolo que garante a criptografia — tendem a ter uma pior classificação nos resultados de busca, o que impacta diretamente no tráfego.

Desde 2014, o Google prioriza sites que utilizam criptografia em seus resultados de pesquisa. Comparando páginas com conteúdos semelhantes, o motor de busca tende a favorecer aquelas que têm certificados SSL, uma vez que oferecem maior proteção aos dados dos visitantes.

Essa é uma das razões pelas quais a criptografia é importante, já que sem protocolos de segurança um site terá um posicionamento ruim nos resultados de pesquisa, além de um aviso de “não seguro” no navegador. Navegadores como o Chrome, exibem um aviso de baixa segurança para sites que não utilizam HTTPS, o que pode afetar a reputação do site e afastar os visitantes.

Além do impacto nos resultados de busca, a criptografia é sinônimo de segurança e confiabilidade. Escolher entre os diferentes tipos de criptografia e investir nessa proteção é uma decisão estratégica que pode trazer diversos benefícios para o seu negócio.

Proteção de dados confidenciais

Como vimos, a criptografia transforma dados legíveis em códigos incompreensíveis, dificultando o acesso não autorizado e protegendo informações sensíveis como dados financeiros, registros de clientes e propriedade intelectual. Essa é a sua principal função que reflete diretamente na proteção de dados.

Conformidade legal

Muitas indústrias têm regulamentações específicas sobre a proteção de dados, como a LGPD no Brasil. A criptografia é uma ferramenta que ajuda a atender a esses requisitos, evitando possíveis multas e outras sanções legais.

Prevenção de ataques cibernéticos

Outra característica que denota a importância da criptografia é a sua capacidade de dificultar a interceptação e a manipulação de dados por pessoas mal-intencionadas. Boas práticas da escolha e implementação de criptografia ajudam a reduzir o risco de ataques como roubo de identidade, vazamento de dados e ransomware.

Aumento da confiança e reputação

Empresas que investem em segurança e proteção de dados são mais confiáveis do ponto de vista dos clientes e parceiros de negócio. O próprio mercado enxerga esse tipo de cuidado com “bons olhos”, o que impacta positivamente a reputação.

Proteção de dados em trânsito e em repouso

A criptografia pode ser aplicada tanto aos dados em trânsito (durante a transmissão) quanto aos dados em repouso (armazenados em servidores ou dispositivos). Entenda as diferenças entre eles:

• dados em trânsito — são aqueles que estão sendo transmitidos de um ponto a outro, como quando você acessa um site, envia um e-mail ou faz uma transação online. A criptografia transforma esses dados em um código incompreensível durante a transmissão, como se estivessem escritos em uma língua desconhecida. No momento em que chegam ao destino, o código é decodificado usando uma chave que revela os dados originais.
• dados em repouso — estão armazenados em algum lugar, pode ser um banco de dados ou na nuvem, por exemplo. Neste caso, a criptografia também os transforma em códigos, ficando totalmente ilegíveis para aqueles que não têm acesso à chave de decodificação. Assim, mesmo que um hacker consiga acessar o sistema onde eles estão armazenados, não conseguirá ler as informações sem a chave correta.

Portanto, a criptografia ajuda a proteger tentativas de interceptação de dados por terceiros durante a transmissão, como em redes Wi-Fi públicas, bem como, de ataques a sistemas de armazenamento, como invasões a servidores ou roubo de dispositivos.

Compliance e definição de políticas internas

Outra característica que merece destaque é o benefício trazido em termos de gestão, já que a criptografia pode ser usada para implementar políticas de privacidade e segurança internas da empresa, garantindo que os dados sejam manipulados com maior segurança e controle.

Quais os tipos de criptografia?

Como vimos, a criptografia ajuda a proteger dados pessoais, transações financeiras e informações confidenciais, transformando dados legíveis em códigos incompreensíveis. Mas, afinal, quais são os tipos existentes, suas características e aplicações? É o que vamos descobrir a seguir!

Criptografia simétrica

A criptografia simétrica é um método de segurança que usa uma única chave secreta para cifrar e decifrar dados. Essa chave é compartilhada entre o remetente e o destinatário da mensagem, e serve como um código para transformar a informação legível em um texto cifrado incompreensível para quem não tem a chave.

A principal vantagem da criptografia simétrica é a sua alta velocidade, tornando-a ideal para cifrar grandes volumes de dados. No entanto, o compartilhamento seguro da chave entre as partes envolvidas pode ser um desafio, pois qualquer pessoa que obtiver a chave terá acesso aos dados criptografados. Conheça alguns exemplos:

• Data Encryption Standard (DES) — padrão de criptografia dos Estados Unidos durante muitos anos, mas devido à sua chave relativamente curta (56 bits), tornou-se vulnerável a ataques de força bruta. Por isso, foi substituído pelo AES.
• Triple DES (3DES) — é uma versão reforçada do DES que utiliza três chaves de 56 bits para realizar três rounds de criptografia. Apesar de ser mais seguro que o DES, o 3DES também está sendo gradualmente substituído pelo AES devido à sua complexidade e lentidão.
• Advanced Encryption Standard (AES) — padrão de criptografia atual dos Estados Unidos. Ele é considerado muito seguro e é usado em uma ampla variedade de aplicações, desde a proteção de dados de cartão de crédito até a criptografia de arquivos. O AES oferece várias opções de tamanho de chave (128, 192 e 256 bits), tornando-o adequado para diferentes níveis de segurança.
• International Data Encryption Algorithm (IDEA) — algoritmo de criptografia simétrica que foi desenvolvido na Suíça e conhecido por sua segurança e eficiência. o IDEA é utilizado em várias aplicações, como a criptografia de e-mails e a proteção de dados em redes privadas virtuais (VPNs).
• Rivest Cipher 4 (RC4) — algoritmo de criptografia de fluxo desenvolvido por Ron Rivest. Ele é conhecido por sua velocidade e simplicidade, no entanto, tem sido alvo de críticas devido a algumas vulnerabilidades.

Criptografia assimétrica

Recebendo também o nome de chave pública, essa categoria usa um par de chaves para cifrar e decifrar dados: uma chave pública e outra privada. A chave pública pode ser compartilhada livremente, por outro lado, a privada deve ser mantida em segredo.

A mensagem é cifrada com a chave pública do destinatário e somente a chave privada correspondente pode decifrá-la. Essa característica permite a autenticação e a troca de chaves de forma segura, tornando-a interessante para aplicações como assinatura digital e troca de chaves em protocolos SSL/TLS.

Ao contrário da criptografia simétrica, que utiliza uma única chave para cifrar e decifrar, a criptografia assimétrica oferece um mecanismo mais seguro para a comunicação em ambientes distribuídos, onde o compartilhamento de chaves secretas pode ser um desafio. Conheça alguns exemplos:

• Riverst-Shamir-Adleman (RSA) — um dos algoritmos de criptografia assimétrica mais conhecidos utilizados. Ele é baseado na dificuldade de fatorar números inteiros grandes e é usado para uma variedade de aplicações, incluindo assinatura digital, criptografia de e-mail e troca de chaves.
• Digital Signature Algorithm (DSA) — algoritmo de assinatura digital desenvolvido pelo National Institute of Standards and Technology (NIST), ele é mais eficiente que o RSA para assinaturas digitais, mas menos eficiente para criptografia de dados.

Criptografia de bloco

Tipo de criptografia simétrica que divide os dados em blocos de tamanho fixo antes de criptografá-los. Cada bloco é então cifrado individualmente utilizando uma chave secreta, resultando em um bloco de texto cifrado do mesmo tamanho. A escolha do modo de operação define como os blocos são combinados para formar o texto cifrado final.

A criptografia de bloco é utilizada em diversos protocolos de segurança, como o TLS/SSL, e em algoritmos de criptografia como AES, DES e 3DES. A principal vantagem da criptografia de bloco é a sua robustez e a possibilidade de utilizar diferentes modos de operação para atender a diferentes demandas de segurança.

Além dos já citados AES, DES e 3DES, outros algoritmos que usam a criptografia de bloco são o blowfish e twofish:

• blowfish — desenvolvido por Bruce Schneier, é uma opção de algoritmos versátil, especialmente conhecido por sua velocidade e flexibilidade. Ele oferece um tamanho de bloco de 64 bits e um comprimento de chave variável.
• twofish — no concurso que escolheu o novo padrão de criptografia dos Estados Unidos (o escolhido foi o AES), o twofish era um dos finalistas. Trata-se de uma opção de algoritmo segura e eficiente, que tem um design pensado para resistir aos mais variados tipos de ataques.

Criptografia homomórfica

Homomórfico é um termo derivado da matemática e que é usado para descrever uma relação de preservação de estrutura entre dois conjuntos. Ou seja, significa que duas estruturas matemáticas (como grupos, anéis ou espaços vetoriais) estão relacionadas de tal forma que as operações definidas em uma estrutura são preservadas na outra.

A criptografia homomórfica segue princípios semelhantes, sendo considerada uma avançada que possibilita realizar cálculos em dados criptografados sem a necessidade de descriptografá-los antes.

Imagine que você tenha dois números, A e B, ambos criptografados. Com a criptografia homomórfica, você pode realizar operações matemáticas como soma ou multiplicação diretamente sobre esses números criptografados, obtendo um resultado também criptografado.

No momento que o resultado final é descriptografado, é possível obter o mesmo resultado que teria se as operações fossem realizadas nos números originais, mas sem que ninguém, além do usuário, tenha acesso aos valores reais de A e B durante o processo.

Essa dinâmica torna a criptografia homomórfica uma ferramenta de alto impacto para a proteção da privacidade de dados em diversas aplicações, como computação em nuvem e aprendizado de máquina.

Embora seja uma alternativa interessante na computação em nuvem, machine learning e blockchain, muitas das suas aplicações ainda são limitadas e/ou não estão validadas.

Criptografia de hash

Por fim, neste tipo de criptografia, temos um processo que transforma dados de qualquer tamanho em uma sequência de caracteres de tamanho fixo, chamada de hash ou digest.

Essa transformação é realizada por meio de uma função hash criptográfica, que é projetada para ser extremamente difícil de inverter, ou seja, a partir do hash não é possível determinar os dados originais.

Os hashes são utilizados em aplicações de segurança, como verificação de integridade de arquivos, armazenamento seguro de senhas e assinaturas digitais. A principal característica das funções hash é a sua propriedade de “efeito avalanche”, onde pequenas alterações nos dados de entrada resultam em grandes mudanças no hash de saída. Nesta categoria, você encontra opções como o MD5 e o SHA-256:

• Message Digest 5 (MD5) — tem um tamanho de saída de 1258 bits e, embora ainda seja utilizado em algumas aplicações legadas, acabou perdendo espaço em função de uma série de vulnerabilidades.
• Secure Hash Algorithm 256 (SHA-256) — com tamanho de saída de 256 bits, ele é utilizado em blockchain, criptografia de senha e verificação de integridade, sendo considerado mais seguro que o MD5 em razão do maior tamanho de saída de resistência superior a ataques conhecidos.

Como escolher o melhor tipo de criptografia?

A escolha do melhor tipo de criptografia depende da análise de uma série de fatores que devem ser combinados com uma avaliação das necessidades de cada projeto. Considere questões como:

• tipo de dado a ser protegido;
• nível de segurança necessário;
• desempenho exigido;
• ambiente em que a criptografia será aplicada.

Não há uma resposta pronta ou uma fórmula que se aplique a todas as situações, porém, trouxemos algumas dicas relacionadas à escolha. Confira!

Sensibilidade dos dados

Para dados altamente confidenciais é interessante optar por algoritmos criptográficos mais robustos e de última geração, como, por exemplo, o AES-256. Em caso de dados menos sensíveis, você pode optar por algoritmos com menor grau de complexidade, mas, ainda assim, seguros, como o AES-128.

Nível de segurança

Os níveis de segurança variam de uma situação para outra. Para ameaças comuns, algoritmos de criptografia mais simples podem ser suficientes, porém, para combater tentativas de ataque sofisticados, opte por algoritmos com maior resistência, como aqueles baseados em curvas elípticas. Confira alguns exemplos:

• elliptic curve digital signature algorithm (ECDSA);
• elliptic curve Diffie-Hellman (ECDH);
• elliptic curve integrated encryption scheme (ECIES);
• elliptic curve Menezes-Qu-Vanstone (ECMQV).

Desempenho

Outro fator que impacta na escolha é o desempenho. Para aplicações em tempo real, a dica é escolher algoritmos mais rápidos, como é o caso do AES, em detrimento aos mais seguros (que costumam ser mais lentos).

Por outro lado, para aplicações sem (ou com poucas) restrições de tempo, você pode optar por alternativas mais seguras, mesmo que sejam lentas.

Perceba que a definição do melhor algoritmo de criptografia pode demandar algumas escolhas em detrimento de outras, daí a importância de avaliar as necessidades e características em particular de cada projeto.

Ambiente

É necessário avaliar se o protocolo de criptografia escolhido cumpre com as normas e regulamentações aplicáveis às suas operações. Somado a isso, a escolha deve considerar a capacidade do hardware e do software de suportar os algoritmos escolhidos.

Tamanho da chave

Em geral, quanto maior a chave, maior a segurança, porém isso pode impactar o desempenho. Seguindo a lógica, quanto maior a chave, maior o número de combinações possíveis. Com isso, a tarefa de descobrir a chave por tentativa e erro (ataque por força bruta) se torna exponencialmente mais difícil.

No entanto, as chaves maiores exigem mais recursos computacionais para realizar as operações de criptografia e descriptografia, o que pode levar a um aumento no tempo de processamento, especialmente em dispositivos com recursos limitados.

Operação

Os modos de operação do algoritmo definem como os blocos de dados são criptografados e descriptografados. Desta forma, uma operação inadequada pode levar a vulnerabilidades.

Gestão

Por fim, a gestão é outro aspecto que merece atenção, além de escolher o algoritmo de criptografia, é preciso implementar uma política de gestão de chaves segura, a fim de evitar a perda ou comprometimento dos dados. Se as chaves criptográficas não forem armazenadas e distribuídas de forma segura, podem ser interceptadas ou perdidas.

Quais os cuidados ao usar criptografia?

Na hora de usar a criptografia e até definir o tipo, você precisa ter em mente que a segurança não está atrelada apenas à escolha do algoritmo e tamanho da chave, mas também na implementação, gerenciamento e atualizações.

Recomenda-se, preferencialmente, algoritmos robustos e comprovadamente seguros, como AES ou RSA, definindo chaves com tamanho adequado para a sensibilidade dos dados que serão tratados.

No processo de implementação é indicado utilizar bibliotecas criptográficas confiáveis, evitando implementações próprias, a menos que você tenha expertise na área. O objetivo é garantir que a implementação do algoritmo seja precisa e livre de quaisquer vulnerabilidades.

Com relação ao gerenciamento das chaves, elas devem ser protegidas com a mesma segurança dos dados que elas protegem. O uso de sistemas de gerenciamento de chaves robustos e armazenamento em arquivos protegidos é um aspecto a ser considerado.

Por fim, as atualizações são parte das ações de gerenciamento, desta forma, manter os sistemas e bibliotecas criptográficas atualizados ajuda a corrigir vulnerabilidades que possam ser descobertas.

Quais as consequências de não adotar a criptografia?

A ausência de criptografia aumenta consideravelmente o risco de exposição de dados sensíveis, com consequências potencialmente danosas para indivíduos e empresas.

Sem a proteção da criptografia, informações confidenciais como dados financeiros, registros médicos, informações pessoais e propriedade intelectual ficam vulneráveis a interceptação, roubo e alteração por agentes maliciosos.

Isso pode trazer consequências que vão desde perdas financeiras e operacionais, até danos à reputação, violações de privacidade, fraudes e até chantagens. Além disso, a falta de criptografia pode levar ao não cumprimento de regulamentações de proteção de dados, resultando em multas e sanções legais.

Como você pode ver, a escolha entre os diferentes tipos de criptografia demanda conhecimento técnico e a análise das características de cada projeto. Uma escolha inteligente fará toda a diferença na proteção e confiabilidade da solução.

Por isso, os profissionais envolvidos na escolha, gestão e atualização das soluções de criptografia precisam estar atentos aos tipos de criptografia, novidades em tecnologia e oportunidade de melhoramento nas suas ações de segurança. Assim, conseguem garantir escolhas inteligentes e altamente confiáveis.

Gostou de saber mais sobre os tipos de criptografia? Vamos ampliar o debate? Deixe um comentário e compartilhe conosco sua experiência, opinião e insights sobre o tema!