שיטת ההצפנה שתספק הגנה נצחית למידע רגיש

תארו לעצמכם שנעלתם מסמך סודי בתוך כספת ושלחתם אותה ליעדה. מה יקרה אם מישהו יצליח לשים את ידו על המפתח לאותה כספת בעוד עשור? בעולם הסייבר, התרחיש הזה מציב שאלה קריטית: האם המידע הרגיש ששלחנו בעבר עדיין בטוח, אם המפתח הדיגיטלי שלו דולף פתאום אחרי שנים?

התרחיש המדאיג הזה הוא נושא המחקר של פרופ' אילון יוגב והדוקטורנטית שני בן דוד מהמחלקה למדעי המחשב ובינה מלאכותית באוניברסיטת בר-אילן. "נניח שגורם עוין מקליט את תעבורת האינטרנט של מדינת ישראל לאורך שנים," מסביר פרופ' יוגב, "כעבור עשר שנים, בעקבות תקלה, פריצה, או אפילו הופעת מחשב קוונטי, נחשפים הפרטים של המפתח שמגן על המידע. עכשיו, אותו גורם שמעוניין במידע רגיש, למשל מיקומה הסודי של פצצת אטום, יכול לנסות לפענח בדיעבד את כל ההודעות שנשלחו בעשור האחרון ולחפש בהן את המידע הזה."

איך מקבלים אבטחה לזמן בלתי מוגבל?

נפח תעבורת האינטרנט של מדינה או ארגון הוא כה עצום, עד ששום גורם עוין אינו מסוגל לאגור ולשמור את כל המידע המוצפן בשלמותו לאורך עשרות שנים – משאבי האחסון הנדרשים לכך הם פשוט אדירים ובלתי מעשיים," מסבירים החוקרים. "לכן, החשש המרכזי הוא שתוקף ימצא דרך לדחוס את התקשורת המוצפנת, ישמור רק גרסה מקוצרת שלה שדורשת הרבה פחות זיכרון, וימתין בסבלנות כדי לפענח אותה ביום שבו המפתח ייחשף." כדי להתמודד עם האיום הזה, המחקר, שפורסם בכנס Theory of Cryptography Conference 2025, מציג פתרון חדשני: הצפנה "בלתי דחיסה" המבטיחה אבטחה לזמן בלתי מוגבל.

"המאמר שלנו עוסק בדיוק בתרחיש הזה," אומרים החוקרים. "הוא מראה שסוגים מסוימים של הצפנה יכולים למנוע אפשרות כזו. גם אם המפתח דולף בעתיד, לתוקף לא תהיה ברירה אלא לשמור את כל ההודעות בשלמותן, מכיוון שלא תהיה לו דרך לדחוס את התקשורת המוצפנת בלי לאבד מידע חיוני."

אחת מהתגליות המרכזיות במחקר היא, שהצפנה עם אבטחה לזמן בלתי מוגבל אינה דורשת טכנולוגיות חדשות. החוקרים הוכיחו שכל שיטת הצפנה סטנדרטית שמיושמת עם פרמטר אבטחה מספיק גבוה, כבר מספקת הגנה מסוג זה. למשל, שיטת ההצפנה הנפוצה כמו AES, כפי שהיא מיושמת היום, מספקת רמה מסוימת של הגנה מפני דחיסה ופענוח עתידי, אם כי עם מגבלות על כמות המידע שניתן להגן עליו.

כמו לנהוג ברכב חסין כדורים

"בתחילת המחקר ניסינו להוכיח שבטיחות שהיא גם 'בלתי דחיסה' וגם נצחית היא משהו שלא קיים. הופתענו מאד כשגילינו במהלך העבודה שלא רק שהיא קיימת, אלא שהיא גם נמצאת במערכות הצפנה סטנדרטיות שאנחנו כבר משתמשים בהן ביומיום. זה כמו לנסוע ברכב רגיל ולגלות פתאום שהוא חסין מפני כדורים,״ אומרת הדוקטורנטית שני בן דוד. "כך מתקבלת רמה מסוימת של הגנה גם מול איומים עתידיים, שנים רבות לאחר שהמידע נשלח", היא מסכמת.

ההשלכות של המחקר חורגות מעבר לתיאוריה. הפתרון של יוגב ובן דוד מציע הגנה אמיתית מפני איום המכונה "Harvest Now, Decrypt Later", אסטרטגיה שבה גורמים עוינים אוספים כיום תקשורת מוצפנת בתקווה לפענח אותה בעתיד, כאשר יתפתחו מחשבים קוונטיים או כשמפתחות ייחשפו.

המחקר מציע גישה חדשה להגדרת יעילות במערכות הצפנה, תוך דגש על "קצב אחסון", היחס בין כמות המידע שהתוקף חייב לשמור לבין גודל ההודעה המוצפנת. בעידן שבו נתונים רגישים עלולים להישאר רלוונטיים במשך עשרות שנים, מחקר זה חושף כלי חשוב חדש בארסנל של אבטחת המידע.