البرمجة والذكاء الاصطناعي · الصف الأول الثانوي · الترم الأول
تقنيات المعلومات للسلامة (2): التوقيع الرقمي وSSL/TLS
دالة التجزئة وقيمة التجزئة، والتوقيع الرقمي وخطوات إنشائه والتحقق منه، وجهة التصديق والشهادة الرقمية، وبروتوكول SSL/TLS لتشفير الاتصال بين المتصفح والخادم وعلامة https.
آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى
مقدمة
- الوحدة الثالثة: أمن المعلومات — الموضوع 3-5
التشفير يحمي سرية الرسالة، لكن كيف تتأكد أن الرسالة جاءت فعلًا من الشخص الذي يدعي إرسالها، وأنها لم تتغير في الطريق؟ وكيف تعرف أن الموقع الذي تكتب فيه بياناتك آمن؟ هذا ما يحققه التوقيع الرقمي وSSL/TLS.
أهداف التعلم
- أن تعرّف دالة التجزئة وقيمة التجزئة.
- أن ترتب خطوات إنشاء التوقيع الرقمي والتحقق منه.
- أن توضح دور جهة التصديق والشهادة الرقمية.
- أن تشرح وظيفة SSL/TLS وتتعرف على الموقع الآمن من رابطه.
شرح الدرس
دالة التجزئة
دالة التجزئة (Hash function) دالة تحسب قيمة فريدة من أي بيانات تُدخل إليها، وتسمى الناتج قيمة التجزئة (Hash value). ولها خاصيتان مهمتان:
- أي تغيير ولو في حرف واحد من البيانات ينتج قيمة تجزئة مختلفة تمامًا.
- لا يمكن استعادة البيانات الأصلية من قيمة التجزئة.
فقيمة التجزئة تشبه “بصمة” للبيانات.
التوقيع الرقمي
التوقيع الرقمي (Digital signature) تقنية تستخدم التشفير بالمفتاح العام وقيم التجزئة لإثبات أمرين: أن البيانات من المرسل فعلًا، وأنها لم يُعبث بها.
خطوات المرسل:
- يولّد قيمة تجزئة من النص العادي بدالة التجزئة.
- يشفّر قيمة التجزئة بمفتاحه الخاص؛ وهذه القيمة المشفرة هي التوقيع الرقمي.
- يرسل النص العادي والتوقيع الرقمي معًا إلى المستلم.
خطوات المستلم:
- يفك تشفير التوقيع الرقمي بالمفتاح العام للمرسل فيحصل على قيمة التجزئة الأصلية.
- يطبق دالة التجزئة نفسها على النص العادي المستلم فيحصل على قيمة تجزئة جديدة.
- يقارن القيمتين: إذا تطابقتا ثبت أن الرسالة من المرسل ولم تتغير.
لاحظ الفرق عن التشفير: في التشفير نستخدم مفاتيح المستلم، أما في التوقيع الرقمي فنستخدم مفاتيح المرسل (الخاص للتوقيع، والعام للتحقق)؛ لأن المفتاح الخاص للمرسل لا يملكه غيره، فلا أحد يستطيع تزوير توقيعه.
جهة التصديق والشهادة الرقمية
كيف تتأكد أن المفتاح العام الذي لديك يخص المرسل حقًّا وليس منتحلًا؟ هنا يأتي دور جهة التصديق (Certification Authority – CA): منظمة موثوقة تتحقق من أن المفتاح العام ينتمي فعلًا إلى صاحبه، ثم تصدر شهادة رقمية تتضمن المفتاح العام ومعلومات تعريف صاحبه.
SSL/TLS
SSL/TLS تقنية تشفر الاتصال بين خادم الويب ومتصفح الويب، وتستخدم طريقة مفتاح الجلسة التي درستها. والموقع الذي يستخدمها يبدأ رابطه بـ https:// بدلًا من http://، وغالبًا يظهر رمز قفل بجوار العنوان في المتصفح.
وقد ظهر TLS (أمن طبقة النقل) إصدارًا أكثر أمانًا من SSL (طبقة المقابس الآمنة) الأقدم، لكن لأن اسم SSL انتشر كثيرًا يُستخدم المصطلح المجمع SSL/TLS.
أمثلة وتطبيقات
- أين ترى التوقيع الرقمي؟ في المستندات الحكومية الإلكترونية، وفي تحديثات البرامج التي يتحقق جهازك من أنها صادرة من الشركة المنتجة ولم تُعدل.
- قبل الشراء عبر الإنترنت: تأكد أن رابط صفحة الدفع يبدأ بـ
https://. - مثال على قيمة التجزئة: لو كانت قيمة تجزئة ملف هي
06fe3f3eثم تغير حرف واحد في الملف، ستصبح القيمة شيئًا مختلفًا تمامًا، فيُكتشف التغيير فورًا.
ملاحظات مهمة
- التوقيع الرقمي لا يخفي محتوى الرسالة؛ هدفه إثبات المصدر وعدم العبث، لا السرية.
httpsيعني أن الاتصال مشفر، لكنه لا يضمن وحده أن صاحب الموقع أمين؛ فقد يستخدم موقع تصيدhttpsأيضًا، لذا تحقق من اسم الموقع كذلك.- قيمة التجزئة ليست تشفيرًا يمكن فكه؛ فهي في اتجاه واحد.
المفاهيم الأساسية
- دالة التجزئة: تنتج قيمة فريدة لا يمكن استعادة الأصل منها.
- التوقيع الرقمي: قيمة التجزئة مشفرة بالمفتاح الخاص للمرسل، ويُتحقق منه بمفتاحه العام.
- جهة التصديق: تتحقق من ملكية المفتاح العام وتصدر الشهادة الرقمية.
- SSL/TLS: يشفر الاتصال بين المتصفح والخادم بمفتاح الجلسة، ويظهر في الروابط كـ
https://.
ملخص الدرس
تنتج دالة التجزئة بصمة فريدة للبيانات، ويستخدمها التوقيع الرقمي مع مفتاحي المرسل لإثبات مصدر الرسالة وسلامتها. وتضمن جهات التصديق أن المفاتيح العامة تخص أصحابها عبر الشهادات الرقمية، بينما يشفر بروتوكول SSL/TLS الاتصال بالمواقع التي تبدأ روابطها بـ https://.
أسئلة للتدريب
- ما دالة التجزئة؟ واذكر خاصيتين لها.
- رتب خطوات المرسل في إنشاء التوقيع الرقمي.
- كيف يتحقق المستلم من التوقيع الرقمي؟
- ما دور جهة التصديق؟
- ما وظيفة SSL/TLS؟ وكيف تعرف أن الموقع يستخدمه؟