การเข้ารหัสทำงานอย่างไร

การเข้ารหัสอาจฟังเป็นนามธรรม แต่แนวคิดพื้นฐานเรียบง่าย รูปภาพหรือวิดีโอเริ่มจากข้อมูลที่อ่านได้ การเข้ารหัสใช้กุญแจลับเปลี่ยนข้อมูลนั้นให้ดูไม่มีความหมาย ภายหลังกุญแจที่ถูกต้องสามารถเปลี่ยนกลับเป็นไฟล์ต้นฉบับได้

เรื่องนี้สำคัญกับสื่อส่วนตัว เพราะข้อมูลสำรองยังเป็นสำเนาชีวิตของคุณ อาจมีรูปครอบครัว เอกสารส่วนตัว หลักฐานโครงการ ใบเสร็จ ภาพทางการแพทย์ ภาพหน้าจอ และวิดีโอที่ไม่อยากเปิดเผย การเข้ารหัสช่วยให้ข้อมูลสำรองมีประโยชน์กับคุณ โดยไม่ทำให้ทุกคนที่อาจเข้าถึงระบบจัดเก็บอ่านได้

ภาพข้างต้นเป็นแบบจำลองที่ลดความซับซ้อน รูปภาพได้รับการปกป้องด้วยการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งก่อนเป็นข้อมูลสำรองที่เข้ารหัส กุญแจควบคุมว่าใครปลดล็อคข้อมูลได้ บางกุญแจอาจเป็นสาธารณะหรือแชร์ได้อย่างจำกัด แต่ข้อมูลกุญแจส่วนตัวและรหัสผ่านการเข้ารหัสต้องเป็นความลับ

เริ่มจากข้อมูลที่ยังไม่เข้ารหัส

รูปภาพและวิดีโอทุกไฟล์ประกอบด้วยข้อมูล ไฟล์รูปมีพิกเซล เมตาดาตา การประทับเวลา ภาพย่อ และข้อมูลอื่นที่ซอฟต์แวร์อ่านได้ หากจัดเก็บโดยไม่เข้ารหัส ผู้ที่เข้าถึงไฟล์ได้อย่างเหมาะสมก็อาจเปิดดูได้

การเข้ารหัสเปลี่ยนไฟล์ก่อนจัดเก็บหรือส่ง แทนที่จะใส่รูปที่อ่านได้ในพื้นที่สำรอง แอปเก็บข้อมูลที่เข้ารหัส เวอร์ชันเข้ารหัสยังเป็นไฟล์ แต่ไม่ทำงานเหมือนรูปต้นฉบับอีกต่อไป โปรแกรมดูรูปทั่วไปไม่เข้าใจ คนที่ดูข้อมูลจัดเก็บไม่ควรบอกได้ว่าภาพมีอะไร

การเข้ารหัสจึงต่างจากการลงชื่อเข้าใช้ทั่วไป การลงชื่อเข้าใช้ควบคุมว่าใครเข้าบัญชีได้ ส่วนการเข้ารหัสปกป้องตัวข้อมูล ทำให้ข้อมูลสำรองที่จัดเก็บยังปลอดภัย แม้มีคนมองเข้าไปยังชั้นของระบบที่ไม่ควรเข้าถึง

กุญแจทำให้การเข้ารหัสทำงาน

การเข้ารหัสอาศัยกุญแจ โดยทั่วไปไม่ใช่วัตถุรูปกุญแจโลหะ แม้เป็นภาพที่จำง่ายที่สุด ในวิทยาการเข้ารหัสลับ กุญแจคือค่าที่เฉพาะเจาะจงมากซึ่งอัลกอริทึมใช้ล็อคหรือปลดล็อคข้อมูล

หากกุญแจถูกต้อง ก็ถอดรหัสไฟล์กลับเป็นรูปภาพหรือวิดีโอต้นฉบับได้ หากผิด ผลลัพธ์จะใช้ไม่ได้ นี่คือเหตุผลที่ความต่างเล็กน้อยในรหัสผ่านสำคัญ อักขระที่ต่าง ช่องว่างที่ขาด หรือตัวพิมพ์ใหญ่เล็กที่ผิดอาจสร้างกุญแจคนละตัวโดยสิ้นเชิง

Safety Photo+Video ใช้รหัสผ่านการเข้ารหัสเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบการปกป้องนี้ รหัสผ่านใช้สร้างกุญแจเข้ารหัสที่แข็งแกร่งบนอุปกรณ์ แอปจึงทำงานกับกุญแจทางการเข้ารหัส โดยคุณต้องเก็บเพียงรหัสผ่านหรือวลีรหัสผ่าน

เหตุใดรูปภาพและวิดีโอจึงใช้ AES-256

AES ย่อมาจาก Advanced Encryption Standard หรือมาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง เป็นอัลกอริทึมแบบสมมาตร หมายถึงใช้กุญแจลับเดียวกันเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล การเข้ารหัสแบบสมมาตรเร็ว เชื่อถือได้ และเหมาะกับไฟล์ใหญ่ เช่น รูปภาพและวิดีโอ

Safety Photo+Video ใช้ AES-256-GCM เข้ารหัสไฟล์ ส่วน 256 หมายถึงกุญแจยาว 256 บิต จึงมีขอบเขตกุญแจที่เป็นไปได้มหาศาล เกินกว่าจะค้นหาด้วยการเดาได้มาก เมื่อสร้างและปกป้องกุญแจอย่างถูกต้อง

ส่วน GCM ก็สำคัญ AES-GCM เป็นโหมดการเข้ารหัสที่มีการรับรองความถูกต้อง ทำสองอย่างพร้อมกัน:

• รักษาเนื้อหาไฟล์ให้เป็นส่วนตัว
• ช่วยตรวจจับว่าข้อมูลที่เข้ารหัสถูกเปลี่ยนหรือดัดแปลงหรือไม่

นึกถึง AES-256-GCM เป็นภาชนะปลอดภัยสำหรับไฟล์ที่ปกป้องแต่ละไฟล์ รูปภาพหรือวิดีโอเข้าไปในรูปแบบที่อ่านได้ ออกมาเป็นข้อมูลที่สับเปลี่ยน และกู้คืนได้เมื่อมีกุญแจที่ถูกต้องเท่านั้น

รหัสผ่านการเข้ารหัสกลายเป็นกุญแจอย่างไร

คนเก็บรหัสผ่านได้ถนัดกว่ากุญแจทางการเข้ารหัสแบบดิบ คอมพิวเตอร์ต้องการข้อมูลกุญแจที่ตรงเป๊ะ ฟังก์ชันสร้างกุญแจจากรหัสผ่านเชื่อมสองโลกนี้

ใน Safety Photo+Video รหัสผ่านการเข้ารหัสใช้ร่วมกับ PBKDF2-SHA256 เพื่อสร้างมาสเตอร์คีย์ 256 บิต พูดง่าย ๆ แอปนำรหัสผ่านมาประมวลผลด้วยวิธีที่ออกแบบไว้และทำซ้ำได้ เพื่อให้ได้ข้อมูลกุญแจเหมาะสำหรับเข้ารหัส

เรื่องนี้สำคัญสองประการ ประการแรก แอปใช้กุญแจแข็งแกร่งได้โดยไม่ให้คุณจำลำดับไบต์สุ่มยาว ๆ ประการที่สอง รหัสผ่านยังเป็นหัวใจของการกู้คืน หากภายหลังป้อนรหัสผ่านการเข้ารหัสเดิมที่ถูกต้อง แอปสร้างข้อมูลกุญแจที่ตรงกันได้อีก หากทำรหัสหายหรือป้อนผิด ก็ไม่สามารถปลดล็อคคลังที่เข้ารหัสอย่างปลอดภัย

รหัสผ่านการเข้ารหัสจึงไม่ใช่เพียงรหัสผ่านบัญชีอีกตัว แต่เชื่อมกับความสามารถในการอ่านไฟล์ที่ปกป้องของคุณ

กุญแจสาธารณะและกุญแจส่วนตัว

กุญแจสาธารณะและกุญแจส่วนตัวเป็นส่วนหนึ่งของการเข้ารหัสแบบอสมมาตร แทนกุญแจลับร่วมกันตัวเดียว วิธีนี้ใช้กุญแจที่เกี่ยวข้องกันหนึ่งคู่:

• กุญแจสาธารณะแชร์ได้อย่างเปิดเผยมากกว่า
• กุญแจส่วนตัวต้องเป็นความลับ

ตัวอย่างเปรียบเทียบที่ใช้บ่อยคือตู้จดหมาย ใครที่รู้ตำแหน่งก็ใส่ข้อความได้ แต่มีเพียงผู้ถือกุญแจส่วนตัวที่เปิดตู้และอ่านข้างในได้

สิ่งนี้ต่างจาก AES ซึ่งมักใช้กับเนื้อหาไฟล์จริง เพราะเร็วกับข้อมูลจำนวนมาก การเข้ารหัสด้วยกุญแจสาธารณะและส่วนตัวมักใช้กับข้อมูลเล็กกว่า การตรวจตัวตน การแลกกุญแจอย่างปลอดภัย หรือปกป้องกุญแจที่เปิดข้อมูลเข้ารหัสขนาดใหญ่กว่า

ภาพในทางปฏิบัติคือ AES ปกป้องข้อมูลรูปภาพและวิดีโอขนาดใหญ่ ส่วนกุญแจที่สร้างจากรหัสผ่านและข้อมูลกุญแจส่วนตัวควบคุมว่าใครปลดล็อคหรือกู้สิทธิ์เข้าถึงได้ ฝั่งกุญแจสาธารณะอาจใช้ล็อคหรือยืนยันได้อย่างปลอดภัยในบางกรณี แต่ฝั่งส่วนตัวต้องปกป้องอย่างรอบคอบ

Zero-knowledge หมายถึงอะไร

Zero-knowledge หมายถึงบริการไม่ต้องรู้เนื้อหาคลังเพื่อจัดเก็บ เซิร์ฟเวอร์เก็บข้อมูลสำรองที่เข้ารหัส สถานะซิงค์ บันทึกบัญชี และข้อมูลการทำงานอื่นได้ โดยเปิดรูปภาพและวิดีโอส่วนตัวไม่ได้

ในการออกแบบแบบ zero-knowledge รหัสผ่านการเข้ารหัสไม่ออกจากอุปกรณ์ และบริการไม่เก็บกุญแจที่ต้องใช้ถอดรหัสคลัง สิ่งนี้สร้างขอบเขตความเป็นส่วนตัวที่แข็งแกร่ง แม้ข้อมูลสำรองที่เข้ารหัสอยู่บนเซิร์ฟเวอร์ ก็ควรอ่านไม่ได้หากไม่มีรหัสผ่านและข้อมูลกุญแจที่ถูกต้อง

สิ่งที่แลกมาคือความรับผิดชอบในการกู้คืน หากบริการไม่เห็นรหัสผ่าน ก็ไม่สามารถกู้ให้คุณได้ นี่เป็นผลดีต่อความเป็นส่วนตัว แต่ทำให้วิธีเก็บรหัสผ่านสำคัญมาก

เกิดอะไรขึ้นระหว่างสำรองข้อมูล

หน้าตาอาจเรียบง่าย แต่มีหลายขั้นตอนความปลอดภัยเบื้องหลัง:

• แอปเตรียมรูปภาพหรือวิดีโอสำหรับสำรอง
• สร้างหรือเลือกกุญแจเข้ารหัสบนอุปกรณ์ของคุณ
• เข้ารหัสไฟล์ด้วย AES-256-GCM
• อัปโหลดหรือจัดเก็บเวอร์ชันที่เข้ารหัส
• บริการสำรองไม่ได้รับต้นฉบับที่อ่านได้

สำหรับคุณ การสำรองอาจดูเหมือนอัปโหลดทั่วไป สำหรับระบบจัดเก็บ ไฟล์ที่ปกป้องควรดูเป็นข้อมูลเข้ารหัส นั่นคือจุดประสงค์ ยังจัดเก็บ ซิงค์ และกู้คืนข้อมูลสำรองได้ แต่ไม่ควรอ่านได้โดยไม่มีกุญแจของคุณ

เกิดอะไรขึ้นระหว่างกู้คืน

การกู้คืนทำกระบวนการย้อนกลับ แอปดาวน์โหลดหรือค้นหาข้อมูลสำรองที่เข้ารหัส แล้วต้องมีรหัสผ่านการเข้ารหัสและข้อมูลกุญแจที่ถูกต้องเพื่อถอดรหัสไฟล์ เมื่อถอดรหัสแล้วจึงแสดงรูปภาพหรือวิดีโออีกครั้งได้

นี่คือเหตุผลที่การเตรียมกู้คืนสำคัญ บัญชีช่วยให้แอปหาข้อมูลสำรอง อุปกรณ์และเครือข่ายช่วยนำข้อมูลกลับมา รหัสผ่านการเข้ารหัสช่วยปลดล็อค หากขาดองค์ประกอบใดอาจทำให้ช้าลง สับสน หรือกู้คืนไม่ได้

หากฝ่ายช่วยเหลือกำลังแก้ปัญหา สามารถใช้รายละเอียดบัญชี เวอร์ชันแอป รุ่นอุปกรณ์ ข้อความผิดพลาด และสถานะสำรอง ไม่ควรต้องใช้รหัสผ่านการเข้ารหัส การเก็บรหัสเป็นความลับรักษารูปแบบการปกป้องนี้ไว้

วิธีจำง่าย ๆ

เข้าใจการเข้ารหัสได้ง่ายที่สุดเมื่อมองเป็นสายโซ่:

• รูปภาพหรือวิดีโอเริ่มเป็นข้อมูลที่อ่านได้
• AES-256-GCM เปลี่ยนเป็นข้อมูลที่เข้ารหัส
• รหัสผ่านการเข้ารหัสช่วยสร้างกุญแจที่ใช้ปลดล็อค
• กุญแจสาธารณะช่วยล็อคหรือยืนยันได้ในบางระบบ
• กุญแจส่วนตัวและกุญแจที่สร้างจากรหัสผ่านต้องเป็นความลับ
• การกู้คืนทำงานเมื่อบัญชี ข้อมูลสำรอง อุปกรณ์ และข้อมูลกุญแจที่ถูกต้องกลับมาครบเท่านั้น

เป้าหมายไม่ใช่ทำให้การสำรองซับซ้อน แต่ให้การสำรองส่วนตัวเชื่อถือได้ เมื่อการเข้ารหัสทำงานดี ไฟล์เดินทางไปพื้นที่สำรองได้ โดยยังอ่านไม่ได้สำหรับผู้ที่ไม่มีกุญแจที่ถูกต้อง