🔐 مشروع مادة أمن المعلومات

خوارزميتا التشفير: قيصر (Caesar) و AES

✨ بإشراف الدكتورة: كندة أبو قاسم ✨
👩‍🎓 الطالبة: هاجر سليم بكداش
📅 العام الدراسي 2026 - 2027
🏛️

تشفير قيصر

Caesar Cipher — إزاحة الحروف
—
—
💡 شرح مبسط: من أقدم وأبسط طرق التشفير، سُمّي نسبةً إلى يوليوس قيصر الذي استخدمه في مراسلاته العسكرية. تعتمد الفكرة على إزاحة كل حرف عدداً محدداً من المواضع في الأبجدية.

🔤 يدعم العربية والإنجليزية مثال: بإزاحة 3 ← A يصبح D ، أ يصبح د

✅ الإيجابيات

  • 🎯
    سهل جداً في الفهم والتطبيق لا يحتاج إلى معرفة رياضية معقدة، مجرد إزاحة حروف.
  • ⚡
    سريع جداً في التنفيذ لا يحتاج إلى معالجات قوية أو وقت طويل للتشفير.
  • 🔤
    يدعم لغات متعددة يعمل على الأبجدية الإنجليزية والعربية في نفس الوقت.
  • 📚
    مفيد تعليمياً أساس ممتاز لفهم مبادئ التشفير قبل الخوارزميات المعقدة.

❌ السلبيات

  • 🔓
    ضعيف جداً أمنياً يمكن كسره بسهولة عبر تحليل التكرار أو تجربة 25 احتمالاً فقط.
  • 🔢
    فضاء المفاتيح صغير 26 احتمالاً للإنجليزية، مما يسهل الهجوم بالقوة الغاشمة.
  • 📊
    يحافظ على أنماط النص الحروف المتكررة تبقى متكررة، مما يسهل التحليل.
  1. يتم تحديد رقم صحيح (مثلاً 3) يمثل عدد المواضع التي سنزيح بها كل حرف.
  2. نمر على كل حرف في النص الأصلي ونتعامل معه بشكل منفصل.
  3. نتحقق من نوع الحرف: هل هو حرف إنجليزي كبير؟ صغير؟ حرف عربي؟ أم رمز آخر (مسافة، رقم، علامة)؟
  4. إذا كان الحرف ضمن الأبجدية، نزيحه بمقدار المفتاح. الحروف التي تتجاوز نهاية الأبجدية تعود إلى بدايتها.
  5. المسافات، الأرقام، وعلامات الترقيم تبقى كما هي دون تغيير.
  6. نبني النص المشفر حرفاً بحرف حتى نصل إلى النص النهائي.
  7. لفك التشفير نستخدم نفس الخطوات لكن بإزاحة معاكسة لاستعادة النص الأصلي.
🛡️

تشفير AES

Advanced Encryption Standard
—
—
💡 شرح مبسط: معيار التشفير المتقدم، وهو المعيار الأكثر استخداماً وأماناً في العالم اليوم. يعتمد على تشفير كتل البيانات باستخدام مفاتيح بطول 128 أو 192 أو 256 بت.

🏛️ معيار حكومي أمريكي يُستخدم في البنوك والمواقع الآمنة. في مشروعنا: محاكاة تعليمية تُظهر مبدأ العمل

✅ الإيجابيات

  • 🛡️
    أمان عالٍ جداً لم يُكسر حتى اليوم عند استخدام مفاتيح 256 بت بشكل صحيح.
  • ⚡
    سريع وفعّال مصمم ليكون سريعاً في كل من البرمجيات والعُتاد.
  • 🔑
    مرونة في طول المفتاح يدعم 128 و 192 و 256 بت، حسب مستوى الأمان المطلوب.
  • 🌍
    معيار عالمي معتمد معتمد من NIST ويُستخدم في HTTPS و VPN وغيرها.
  • 🔄
    يدعم تشفير الكتل المتعددة يمكن تطبيقه على بيانات ضخمة عبر أنماط مثل CBC و GCM.

❌ السلبيات

  • 🧩
    معقد في التنفيذ يتطلب فهماً عميقاً للرياضيات والجبر الثنائي.
  • 💾
    يحتاج ذاكرة أكبر مقارنة بالخوارزميات البسيطة مثل قيصر.
  • 🔧
    حساس لإدارة المفاتيح فقدان المفتاح = فقدان البيانات للأبد، لا يمكن استرجاعها.
  1. يُنشأ مفتاح بطول 128 أو 192 أو 256 بت، ويجب أن يكون عشوائياً وقوياً.
  2. يُقسّم النص الأصلي إلى كتل بحجم 128 بت (16 بايت) لكل كتلة.
  3. يُوسّع المفتاح الرئيسي إلى مفاتيح فرعية تُستخدم في كل جولة.
  4. تُدمج كل كتلة مع المفتاح الفرعي الأول عبر عملية XOR.
  5. تُطبّق 10 أو 12 أو 14 جولة، كل جولة تحتوي على 4 عمليات: SubBytes، ShiftRows، MixColumns، AddRoundKey.
  6. تُطبّق جولة أخيرة بدون عملية MixColumns، لإنتاج النص المشفر النهائي.
  7. لفك التشفير، تُطبّق العمليات بالترتيب المعاكس باستخدام نفس المفتاح لاستعادة النص الأصلي.