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Curso rápido · Capítulo 1 · Português
Código do curso: OCA-008Capítulo 01: OCA-008-C001

Capítulo 1 — Criptografia e serviços de confiança: fundamentos e decisões

Ensino gratuito e aberto para quem deseja proteger pessoas e tecnologias. Não é preciso criar uma conta para estudar ou consultar as respostas.

Mapa da aula

Aula 01 publicada. Mapa, exemplo, EX001.

flowchart TD
  N0["1.1 O caso"]
  N1["1.2 O que a criptografia protege"]
  N2["1.3 Quatro tipos de transformação"]
  N3["Laboratório — Uma letra muda a impressão digital"]
  N4["1.4 O cadeado e o certificado"]
  N5["1.5 Decisões simples e seguras"]
  N6["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6
  N6 --> EX["Exemplo resolvido"]
  EX --> Q["Exercício EX001"]

Desenho lógico

flowchart LR
  N0["1.1 O caso"]
  N1["1.2 O que a criptografia protege"]
  N2["1.3 Quatro tipos de transformação"]
  N3["Laboratório — Uma letra muda a impressão digital"]
  N4["1.4 O cadeado e o certificado"]
  N5["1.5 Decisões simples e seguras"]
  N6["Síntese"]
  N0 --> N1 --> N2 --> N3 --> N4 --> N5 --> N6 --> Q["EX001"]

[1.1 O caso]
    |
    v
[1.2 O que a criptografia protege]
    |
    v
[1.3 Quatro tipos de transformação]
    |
    v
[Laboratório — Uma letra muda a impressão digital]
    |
    v
[1.4 O cadeado e o certificado]
    |
    v
[1.5 Decisões simples e seguras]
    |
    v
[Síntese]
    |
    v
[Exemplo resolvido] --> [Exercício EX001]

Objetivos de aprendizagem

Você vai (1) explicar em palavras simples o que a criptografia protege; (2) distinguir codificação, hashing, cifração e assinaturas; (3) entender o que um cadeado e um certificado prometem e o que não prometem; (4) tomar decisões simples e seguras sobre ferramentas criptográficas.

1.1 O caso

Leo Fernandes não tem formação em segurança. Ele se inscreve num curso introdutório de um mês e, como prática, ajuda a fictícia Willow Lane Community Library, uma pequena biblioteca com um site público, um sistema de contas de e-books para os associados, dois notebooks da equipe, uma rede Wi-Fi pública e um boletim por e-mail. Sua guia é Inês Hartley, a voluntária que cuida da TI da biblioteca. Todas as pessoas, lugares e números deste livro são sintéticos. O objetivo de Leo é entender os riscos centrais o bastante para explicá-los à equipe da biblioteca e concluir com segurança uma tarefa guiada. Ele vai usar a criptografia, nunca inventá-la.

1.2 O que a criptografia protege

Inês explica três promessas. Confidencialidade significa que só as pessoas certas podem ler algo, como o endereço de um associado. Integridade significa que as alterações são percebidas, como um arquivo do site alterado por um invasor. Autenticidade significa que é possível saber quem enviou ou publicou algo, como um e-mail da biblioteca. A criptografia cumpre essas promessas com matemática e chaves, que são valores secretos. Ela não impede que alguém adivinhe uma senha fraca, clique num link falso ou deixe um notebook desbloqueado. Leo escreve as três palavras num cartão e pergunta, para cada ferramenta, que promessa ela cumpre, porque cada ferramenta cumpre promessas diferentes.

1.3 Quatro tipos de transformação

Leo conhece quatro coisas que parecem texto embaralhado. A codificação, como o Base64, só muda a forma como os dados são escritos; qualquer pessoa pode revertê-la, então ela não esconde nada. O hashing, como o SHA-256, transforma quaisquer dados numa impressão digital curta que não pode ser revertida, e uma mudança minúscula dá uma impressão digital completamente diferente. A cifração, como o AES, esconde os dados para que só quem tem a chave possa lê-los. Uma assinatura digital permite que qualquer pessoa confira quem assinou algo usando uma chave pública. O laboratório abaixo mostra o comportamento do hash sobre um texto sintético: uma letra alterada produz uma impressão digital sem nenhuma relação com a anterior.

Laboratório — Uma letra muda a impressão digital

# SHA-256 fingerprints of synthetic text (FIPS 180-4 via hashlib).
import hashlib
a = "Willow Lane opening hours: 9-17"
b = "Willow Lane opening hours: 9-18"
ha, hb = hashlib.sha256(a.encode()).hexdigest(), hashlib.sha256(b.encode()).hexdigest()
print("A:", ha[:32] + "...")
print("B:", hb[:32] + "...")
print("match:", ha == hb)

Execute com python3 lab_fingerprint.py. Saída verificada:

A: 7a5d91566f93af7abf7fc2c33d868004...
B: c029501271e71ec3fc765840b69dfabd...
match: False

1.4 O cadeado e o certificado

Quando Leo abre o site da biblioteca, o navegador mostra um cadeado. Inês explica que isso significa que a conexão usa TLS, o protocolo da RFC 8446, então pessoas na mesma rede Wi-Fi não conseguem ler nem alterar o que passa entre Leo e o site. O site prova seu nome com um certificado, definido na RFC 5280, emitido por uma autoridade em que o navegador confia. O cadeado não significa que o site é honesto, livre de bugs ou aquele que Leo pretendia visitar; um site falso com um nome parecido pode ter seu próprio cadeado. Por isso Leo confere o endereço com cuidado, e não apenas o cadeado.

1.5 Decisões simples e seguras

Inês dá a Leo quatro regras para as decisões que ele pode tomar sozinho. Use ferramentas e configurações conhecidas, em vez de truques caseiros. Nunca ignore um aviso de certificado do navegador num site que deveria ser confiável; relate-o. Mantenha segredos como senhas e chaves fora de e-mails, chats e documentos compartilhados. Na dúvida, pergunte antes de mudar qualquer coisa. Leo percebe que as regras tratam de comportamento, e não de matemática. A maioria dos problemas reais em pequenas organizações vem de configurações e hábitos, e um iniciante que segue essas regras já evita os erros mais comuns cometidos por pessoas que sabem muito mais teoria.

Exemplo resolvido

Leo relaciona o site, as contas de e-books e o boletim da biblioteca às três promessas, executa o laboratório da impressão digital e explica a um funcionário por que o cadeado sozinho não basta.

Caso sintético. A Willow Lane Community Library, Leo e Inês são inventados; a RFC 8446 e a RFC 5280 são reais.

Erros e limites

Estas são primeiras aproximações; sistemas reais combinam vários mecanismos. Um cadeado num site falso continua parecendo um cadeado.

Exercícios

Síntese

A criptografia cumpre promessas de confidencialidade, integridade e autenticidade por meio de chaves, e os iniciantes ficam seguros ao ligar as ferramentas às promessas e seguir regras simples.

Respostas comentadas

EX001. Entender os riscos centrais, explicá-los à equipe da biblioteca e concluir com segurança uma tarefa guiada.

EX002. Perceber que uma página do site da biblioteca foi alterada por alguém que não deveria tê-la alterado.

EX003. Ela não impede que uma senha fraca seja adivinhada nem que uma pessoa clique num link falso.

EX004. Não. O Base64 é só uma forma de escrever dados, e qualquer pessoa pode revertê-lo sem chave nenhuma.

EX005. A impressão digital ficou completamente diferente e a verificação de correspondência imprimiu False.

EX006. Não. O hashing é de mão única; só é possível conferir um palpite calculando seu hash e comparando.

EX007. Só quem tem a chave secreta correta.

EX008. Quem assinou o item e que ele não foi alterado, usando a chave pública de quem assinou.

EX009. Que a conexão está protegida por TLS e que o site tem um certificado para o nome mostrado.

EX010. Porque ele pode obter um certificado válido para seu próprio nome parecido, e assim o cadeado aparece.

EX011. Parar, não ignorar o aviso e relatá-lo a Inês.

EX012. Nunca em e-mails, mensagens de chat ou documentos compartilhados.

EX013. Tratam de comportamento e configurações, que é de onde vem a maioria dos problemas reais.