Dominando a classe %SYSTEM.Encryption

O InterSystems IRIS tem um suporte excelente para operações de criptografia, descriptografia e hashing. Na classe %SYSTEM.Encryption (https://docs.intersystems.com/iris20212/csp/documatic/%25CSP.Documatic.cls?LIBRARY=%25SYS&PRIVATE=1&CLASSNAME=%25SYSTEM.Encryption), há métodos de classes para os principais algoritmos no mercado.

Algoritmos IRIS e tipos de criptografia/descriptografia

Como você pode ver, as operações são baseadas em chaves e incluem 3 opções:

• Chaves simétricas: as partes que executam as operações de criptografia e descriptografia compartilham a mesma chave secreta.
• Chaves assimétricas: as partes que conduzem as operações de criptografia e descriptografia compartilham a mesma chave secreta para a criptografia. No entanto, para a descriptografia, cada parceiro tem uma chave privada. Essa chave não pode ser compartilhada com outras pessoas, pois é uma prova de identidade.
• Hash: é usado quando você só precisa criptografar, e não descriptografar. É uma abordagem comum para o armazenamento das senhas dos usuários.

Diferenças entre a criptografia simétrica e assimétrica

• A criptografia simétrica usa uma única chave, compartilhada entre as pessoas que precisam receber a mensagem, enquanto a criptografia assimétrica usa um par de chaves públicas e uma chave privada para criptografar e descriptografar as mensagens durante a comunicação.
• A criptografia simétrica é uma técnica antiga, enquanto a criptografia assimétrica é relativamente nova.
• A criptografia assimétrica foi criada para complementar o problema inerente da necessidade de compartilhar a chave em um modelo de criptografia simétrica, sem precisar compartilhar a chave usando um par de chaves pública-privada.
• A criptografia assimétrica leva mais tempo do que a criptografia simétrica.

  <th>
    Criptografia simétrica
  </th>
  
  <th>
    Criptografia assimétrica
  </th>
</tr>

<tr>
  <td>
    Tamanho do texto cifrado
  </td>
  
  <td>
    Texto cifrado menor do que o arquivo de texto simples original.
  </td>
  
  <td>
    Texto cifrado maior do que o arquivo de texto simples original.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Tamanho dos dados
  </td>
  
  <td>
    Usada para transmitir dados grandes.
  </td>
  
  <td>
    Usada para transmitir dados pequenos.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Uso de recursos
  </td>
  
  <td>
    A criptografia simétrica de chaves funciona com baixo uso de recursos.
  </td>
  
  <td>
    A criptografia assimétrica requer alto consumo de recursos.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Comprimento da chave
  </td>
  
  <td>
    Tamanho de 128 ou 256-bit.
  </td>
  
  <td>
    Tamanho de RSA 2048-bit ou superior.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Segurança
  </td>
  
  <td>
    Menos segura devido ao uso de uma única chave para criptografia.
  </td>
  
  <td>
    Muito mais segura já que duas chaves diferentes estão envolvidas na criptografia e descriptografia.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Número de chaves
  </td>
  
  <td>
    A criptografia simétrica usa uma única chave para a criptografia e descriptografia.
  </td>
  
  <td>
    A criptografia assimétrica usa duas chaves diferentes para a criptografia e descriptografia
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Técnicas
  </td>
  
  <td>
    É uma técnica antiga.
  </td>
  
  <td>
    É uma técnica moderna.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Confidencialidade
  </td>
  
  <td>
    Uma única chave para a criptografia e descriptografia tem o risco de ser comprometida.
  </td>
  
  <td>
    Duas chaves são criadas separadamente para a criptografia e descriptografia, o que elimina a necessidade de compartilhar uma chave.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Velocidade
  </td>
  
  <td>
    A criptografia simétrica é uma técnica rápida.
  </td>
  
  <td>
    A criptografia assimétrica é mais lenta em termos de velocidade.
  </td>
</tr>

<tr>
  <td>
    Algoritmos
  </td>
  
  <td>
    RC4, AES, DES, 3DES e QUAD.
  </td>
  
  <td>
    RSA, Diffie-Hellman e ECC.
  </td>
</tr>

Fonte: https://www.ssl2buy.com/wiki/symmetric-vs-asymmetric-encryption-what-are-differences 

Usando a classe %SYSTEM.Encryption para criptografia, descriptografia e hash

Para treinar o suporte do IRIS para as operações de criptografia, descriptografia e hash, acesse https://github.com/yurimarx/cryptography-sample e siga estas etapas:

1. Use o git pull ou clone o repositório em qualquer diretório local

$ git clone https://github.com/yurimarx/cryptography-samples.git

2. Abra um terminal Docker nesse diretório e execute:

$ docker-compose build

3. Execute o contêiner IRIS:

$ docker-compose up -d

4. Abra o terminal IRIS:

$ docker-compose exec iris iris session iris -U IRISAPP

IRISAPP>

5. Para a criptografia assimétrica com RSA, execute:

IRISAPP>Set ciphertext = ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoRSAEncrypt("InterSystems")
IRISAPP>Write ciphertext
Ms/eR7pPmE39KBJu75EOYIxpFEd7qqoji61EfahJE1r9mGZX1NYuw5i2cPS5YwE3Aw6vPAeiEKXF
rYW++WtzMeRIRdCMbLG9PrCHD3iQHfZobBnuzx/JMXVc6a4TssbY9gk7qJ5BmlqRTU8zNJiiVmd8
pCFpJgwKzKkNrIgaQn48EgnwblmVkxSFnF2jwXpBt/naNudBguFUBthef2wfULl4uY00aZzHHNxA
bi15mzTdlSJu1vRtCQaEahng9ug7BZ6dyWCHOv74O/L5NEHI+jU+kHQeF2DJneE2yWNESzqhSECa
ZbRjjxNxiRn/HVAKyZdAjkGQVKUkyG8vjnc3Jw==

6. Para a descriptografia assimétrica com RSA, execute:

IRISAPP>Set plaintext = ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoRSADecrypt(ciphertext)
IRISAPP>Write plaintext
InterSystems

7. Para a criptografia simétrica com AES CBC, execute:

IRISAPP>Do ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoAESCBCEncrypt("InterSystems")
8sGVUikDZaJF+Z9UljFVAA==

8. Para a descriptografia simétrica com AES CBC, execute:

IRISAPP>Do ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoAESCBCDecrypt("8sGVUikDZaJF+Z9UljFVAA==")
InterSystems

9. Para uma abordagem antiga com hash MD5, execute:

IRISAPP>Do ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoHash("InterSystems")
rOs6HXfrnbEY5+JBdUJ8hw==

10. Para uma abordagem recomendada com hash SHA, execute:

IRISAPP>Do ##class(dc.cryptosamples.Samples).DoSHAHash("InterSystems")
+X0hDlyoViPlWOm/825KvN3rRKB5cTU5EQTDLvPWM+E=

11. Para sair do terminal:

Digite HALT ou H (não diferencia maiúsculas de minúsculas)

Sobre o código-fonte

1. Sobre a chave simétrica

No Dockerfile, foi criada uma chave do ambiente para ser usada como chave secreta em operações simétricas.

2. Sobre a chave assimétrica

No Dockerfile, foram geradas uma chave privada e uma chave pública para serem usadas com operações assimétricas.

3. Criptografia simétrica

A operação AES CBC Encrypt foi usada para criptografar textos.
A codificação base64 retorna os resultados como um texto organizado/legível para o usuário.

4. Descriptografia simétrica

A operação AES CBC Decrypt foi usada para descriptografar textos.
A decodificação base64 retorna o texto criptografado a um binário, para ser usado na descriptografia.

5. Criptografia assimétrica

É preciso obter o conteúdo do arquivo da chave pública para criptografar com RSA.
A operação RSA Encrypt foi usada para criptografar textos.

6. Descriptografia assimétrica

É preciso obter o conteúdo do arquivo da chave privada para descriptografar com RSA.
A operação RSA Decrypt foi usada para descriptografar textos.

7. Texto com hash usando MD5 (abordagem antiga)

A operação MD5 Hash fará a criptografia do texto e não será possível descriptografar.
O hash com MD5 não é recomendado para novos projetos por não ser considerado seguro. Por isso, foi substituído por SHA. O InterSystems IRIS oferece compatibilidade com SHA (veja nosso próximo exemplo).

8. Texto com hash usando SHA (abordagem recomendada)

Usaremos o método de hash SHA-3 para esta amostra. De acordo com a documentação do InterSystems, esse método gera um hash usando um dos Algoritmos de Hash Seguro dos EUA - 3. Consulte a Publicação 202 dos Federal Information Processing Standards para saber mais. 

No método SHA, é possível definir o comprimento do bit usado em uma operação de hash. Quanto maior o número de bits, mais difícil é decifrar o hash. No entanto, o processo de hashing também fica mais lento. Na amostra, usamos 256 bits. Você pode escolher estas opções de comprimento de bit:

• 224 (SHA-224)
• 256 (SHA-256)
• 384 (SHA-384)
• 512 (SHA-512)