Cryptography & PKI — من غير فلسفة

ليه لازم تفهم التشفير حتى لو مش هتطبّقه بإيدك؟

الأنواع الأساسية

تستخدم إيه في ؟

• تشفير بيانات: AES-256-GCM أو ChaCha20-Poly1305 (مع AEAD دائماً، لا CBC وحده).
• تبادل مفاتيح: ECDH على Curve25519 (X25519).
• توقيع: Ed25519 (أسرع و أأمن من RSA).
• كلمات مرور: Argon2id (الأفضل) أو bcrypt — أبداً MD5/SHA-1/SHA-256 وحدها.
• هاش عام: SHA-256 / BLAKE3.
• RNG: /dev/urandom, getrandom(), crypto.randomBytes — أبداً Math.random().

TLS — كيف يعمل بسرعة

1. Client Hello: قائمة cipher suites مدعومة.
2. Server Hello: يختار cipher + يرسل الشهادة.
3. Certificate verification: العميل يتحقق من سلسلة الشهادات حتى CA موثوق.
4. Key exchange (ECDHE): يولّد مفتاح جلسة فريد.
5. Finished: التحقق من سلامة المصافحة.
6. تبادل البيانات بـ AES-GCM أو ChaCha20-Poly1305.

PKI — البنية التحتية للمفاتيح

• CA — سلطة الإصدار. الجذر offline دائماً. الإصدار الفعلي عبر Intermediate CAs.
• CRL / OCSP / OCSP Stapling — للإلغاء.
• Certificate Transparency (CT) — كل شهادة تُسجّل في سجل عام (crt.sh).
• HSTS preload — يجبر المتصفح على HTTPS.
• HPKP — اتشال خلاص لأنه كان بيوقّع المواقع في رجلها، استبدله بـ Expect-CT.

إدارة الشهادات داخلياً

• step-ca, HashiCorp Vault PKI — للـ CA الداخلي.
• cert-manager على Kubernetes.
• Let's Encrypt + ACME للشهادات العامة.
• تدوير قصير المدى (90 يوم أو أقل) أفضل من شهادات سنوية.

مزالق شائعة في التطبيق

JWT — الأخطاء الكلاسيكية

• قبول alg: none.
• السر ضعيف يُكسر بـ hashcat.
• عدم التحقق من aud, iss, exp.
• تخزين JWT في localStorage بدلاً من HttpOnly cookie.
• عدم تدوير المفاتيح.
• Algorithm confusion RS256 → HS256 (المفتاح العام كسر).

Password Hashing

# OWASP recommended
m=19456 KiB (19 MB)
t=2 iterations
p=1 thread
salt=128 bits random per password

Encryption-at-Rest

• تشفير على مستوى التطبيق + تشفير على مستوى التخزين (defense in depth).
• المفتاح في HSM / KMS، ليس في الكود.
• Envelope encryption — KEK يشفّر DEKs.

Post-Quantum Cryptography

الحواسيب الكمومية ستكسر RSA و ECC في النهاية. NIST اختار خوارزميات ما بعد الكم في 2024:

• ML-KEM (Kyber) — لتبادل المفاتيح.
• ML-DSA (Dilithium) — للتوقيع.
• SLH-DSA (SPHINCS+) — توقيع مبني على hash.

القواعد الناشفة

1. متخترعش تشفيرك بنفسك — استخدم مكتبات متشهد لها (libsodium, Tink, BoringSSL). أي حد بيقولك «أنا عملت تشفير خاص بيا» = خد بالك، ده لعب.
2. استخدم AEAD دايماً (بيدمج التشفير + السلامة في عملية واحدة).
3. Constant-time comparison للمفاتيح والتوكنز (متجاهلش timing attacks).
4. متعيدش استخدام nonce/IV مع نفس المفتاح. ده الخطأ اللي بيقتل الكل.
5. دوّر المفاتيح بانتظام، وخطّط للتدوير قبل ما تحتاجه فعلاً.
6. وثّق Threat Model للتشفير قبل ما تصمّم — مش بعد ما تتحرق.

غلطات الـ junior — اللي بتفجّر الإنتاج

الخلاصة الناشفة

التشفير مش سحر. هو رياضيات + انضباط في الاستخدام.

اللي بيخترع crypto = بيلعب. اللي بيستخدم libsodium ويقرا الـ docs = شغل جاد.

اكتبها على ظهر إيدك: Don't roll your own crypto. Ever.

اختار صفك.