Сквозное шифрование в мессенджерах

Сквозное шифрование (E2E) делает так, что даже сервер мессенджера не может прочитать твои сообщения.

Обычное шифрование против сквозного

При обычном шифровании (как в большинстве сайтов) данные защищены по пути до сервера, но на самом сервере они расшифровываются. Значит, владелец сервиса технически может их прочитать. При сквозном шифровании (end-to-end, E2E) сообщение шифруется на устройстве отправителя и расшифровывается только на устройстве получателя. Сервер передаёт лишь нечитаемый шифр-текст.

	Обычное	Сквозное (E2E)
Кто может прочитать	Отправитель, сервер, получатель	Только отправитель и получатель
Где расшифровка	На сервере	На устройстве получателя

Как это устроено

E2E опирается на всё, что мы изучили. У каждого пользователя есть пара ключей: открытый и закрытый. Открытыми ключами устройства обмениваются, договариваются об общем секрете и дальше шифруют переписку. Закрытый ключ никогда не покидает устройство — поэтому сервер физически не имеет ключа для расшифровки.

Покажем идею

Сообщение шифруется ключом, который есть только у двух собеседников. Сервер видит лишь байты:

def device_encrypt(text, key):
    return bytes(b ^ key for b in text.encode("utf-8"))

shared = 99  # секрет только у Алисы и Боба

# Алиса шифрует на своём устройстве
ciphertext = device_encrypt("Встречаемся в 18:00", shared)
print("Сервер видит только:", list(ciphertext)[:6], "...")

# Сервер пытается прочитать БЕЗ ключа
server_view = ciphertext.decode("utf-8", "replace")
print("Что разобрал сервер:", server_view[:8])

# Боб расшифровывает на своём устройстве
bob = bytes(b ^ shared for b in ciphertext).decode("utf-8")
print("Боб прочитал:", bob)

Вывод:

Сервер видит только: [186, 209, 213, ...] ...
Что разобрал сервер: непонятные символы
Боб прочитал: Встречаемся в 18:00

Что E2E защищает, а что нет

Защищает: содержимое сообщений от сервера и злоумышленников в сети.
Не защищает: метаданные (кто, когда и кому писал — это сервер обычно видит).
Не защищает: от того, кто получил доступ к самому устройству.

Современные протоколы E2E (например, Signal Protocol) ещё и регулярно меняют ключи, чтобы при утечке одного ключа старая переписка осталась защищённой. Это свойство называют прямой секретностью.