Симетричне та асиметричне шифрування: Ближче знайомство

Криптографія ділиться на дві основні гілки: симетричну та асиметричну. Остання виконує подвійну функцію—вона обробляє як шифрування, так і цифрові підписи.

Ось як це розбивається:

• Симетричне шифрування ключа
  • Просто симетричне шифрування
• Асиметричне шифрування (публічний ключ stuff)
  • Частина шифрування
  • Цифрові підписи (іноді з шифруванням, іноді без)

Давайте зануримось у те, що робить ці підходи різними.

Ключова різниця

Все з ключами. Симетричне шифрування використовує лише один ключ для всього. Асиметричне потребує двох пов'язаних ключів. Проста різниця, великі наслідки.

Пояснення ключів

Ключі є бітовими послідовностями. Справжні магічні числа. У симетричних системах один ключ закриває і відкриває все. Досить ризиковано.

Асиметричне шифрування відрізняється. Публічний ключ шифрує, приватний ключ розшифровує. Ви можете вільно ділитися публічним ключем. Приватний залишається в секреті.

Подумайте про те, як Аліса надсилає повідомлення Бобу. За симетричним шифруванням, їй спочатку потрібно якось передати йому ключ. Не ідеально.

З асиметричним? Вона просто бере публічний ключ Боба, шифрує і все. Лише Боб може це прочитати. Значно безпечніше.

Розмір має значення

Довжина ключа є вирішальною. Симетричне шифрування працює добре з 128 або 256 біт. Досить компактно.

Асиметричне шифрування потребує набагато довших ключів. Наприклад, набагато довших. Асиметричний ключ довжиною 2048 біт приблизно еквівалентний симетричному ключу довжиною 128 біт за рівнем безпеки. Здається, це досить неефективно.

Плюси та мінуси

Симетричне шифрування літає. Це швидко. Не потребує багато обчислювальної потужності. Але передати цей ключ усім, хто його потребує? Нічний кошмар.

Асиметричне шифрування вирішує проблему розподілу. Немає потреби таємно ділитися ключами заздалегідь. Недолік? Це повільно. Споживає ресурси.

Реальні життя використання

Симетричне в дії

Уряди люблять симетричне шифрування для секретної інформації. Це швидко. Стандарт шифрування AES( замінив старіший DES з 70-х. Безпека еволюціонувала.

) Асиметричний на роботі

Коли багато людей потребують обміну секретними повідомленнями, асиметричне шифрування сяє. Шифрування електронної пошти є класичним прикладом. Не найшвидше, але працює.

Найкраще з обох світів

Розумні системи використовують обидва типи разом. Протоколи TLS роблять це. Вони замінили старі протоколи SSL, які більше не відповідали вимогам.

У цих гібридних налаштуваннях асиметричні алгоритми, такі як RSA, виконують початковий обмін. Потім симетричні алгоритми беруть на себе важку роботу. Хитрий підхід.

Крипто Міфи

Біткойн та інші криптовалюти використовують пари публічних та приватних ключів, але це не зовсім шифрування. Це більше про цифрові підписи.

Не всі системи підписів насправді шифрують дані, навіть з їхніми розкішними парами ключів. ECDSA у Bitcoin не шифрує речі, хоча вона безумовно є криптографічною за своєю природою. Досить заплутано.

Підсумок

AES, RSA та інші допомагають нашому цифровому світу не розпастися. Кожен з них має свої сильні сторони. Оскільки хакери стають розумнішими, ці методи шифрування також постійно розвиваються. Вони не ідеальні, але це те, що у нас є.