Whitfield i Hellman byli autorami „New Directions in Cryptography” w 1976 roku, które wyszły z najbardziej niezwykłego postępu w całej historii świata kryptograficznego! Ten artykuł przedstawia przełomową nową koncepcję w kryptografii społeczności, zwaną transferem klucza Diffie-Hellmana, która wydaje się być podstawowym aspektem dzisiejszej kryptografii.
Jednak skupimy się na zrozumieniu dwóch rodzajów procesów kodowania lub szyfrowania, a mianowicie; konwencjonalne szyfrowanie kluczem i szyfrowanie kluczem publicznym za pomocą wskaźników i tabel, które pomogą Ci je całkowicie zrozumieć.
Szyfrowanie konwencjonalne a szyfrowanie klucza publicznego
Różnica między szyfrowaniem konwencjonalnym a szyfrowaniem z kluczem publicznym polega na tym, że konwencjonalna metoda szyfrowania wymaga tylko jednego klucza dekodującego do pomyślnego odszyfrowania wiadomości, ale szyfrowanie publiczne wymaga dwóch różnych kluczy, jednego do szyfrowania, a drugiego do odszyfrowania. Klucze szyfrujące kluczem publicznym mają charakter asymetryczny, ponieważ są dyskretne i wymagają odpowiedniej sekwencji do odszyfrowania.
W konwencjonalnym szyfrowaniu kluczem uważa się, że wyprowadzenie samego zaszyfrowanego tekstu bez klucza jest dosłownie niemożliwe, ponieważ zawiedzie matematycznie, dając błędne dane wyjściowe. W rezultacie utrzymanie klucza w ukryciu ma kluczowe znaczenie.
Te metody szyfrowania są używane w rzeczywistości, ponieważ są wydajne w kodowaniu i dekodowaniu danych, chociaż mają wady. Całkowita liczba kluczy dostępnych do wyboru jest jednym z elementów tych problemów. Ataki brutalnej siły są mniej prawdopodobne w przypadku większych głównych aspektów.
Z drugiej strony szyfrowanie kluczem publicznym odbywa się za pomocą klucza publicznego, podczas gdy deszyfrowanie odbywa się za pomocą klucza prywatnego. Nadajnik i odbiornik zaszyfrowanych danych wrażliwych mają różne klucze prywatne lub mogą być strukturalnie „podobne”. Klucz asymetryczny odnosi się do użycia klucza publicznego.
Klucz tajny używany przez osoby z zewnątrz i klucz prywatny, który zwykle jest przechowywany w bezpiecznym miejscu, to dwa klucze potrzebne w kryptografii klucza publicznego. Klucz publiczny jest używany do szyfrowania komunikacji i może być otwarcie rozpowszechniany wśród osób, podczas gdy tajny klucz prywatny jest utrzymywany jako prywatny i znany tylko odbiorcy.
Tabela porównawcza szyfrowania konwencjonalnego i klucza publicznego
| Parametry porównania | Konwencjonalne szyfrowanie klucza | Szyfrowanie klucza publicznego |
| Wynalezione przez | Według Giovana Battisty Bellaso powstał pierwszy szyfr wykorzystujący poprawny klucz szyfrujący. | Diffie i Hellman wymyślili model kryptosystemu z kluczem publicznym. |
| Liczba kluczy | Wymagany jest tylko jeden klucz. | Nadawca i odbiorca używają dwóch kluczy. |
| Używane algorytmy | Albo algorytmy logiczne, albo algorytmy matematyczne. | Stosowane są zarówno algorytmy logiczne, jak i arytmetyczne. |
| Symetria | Symetryczny charakter. | Asymetryczny charakter. |
| Bezpieczeństwo | Ponieważ wykorzystuje prosty kryptosystem i deszyfrowanie, jest to dość szybka i mniej bezpieczna procedura. | Jest bezpieczny i bardziej niezawodny niż tradycyjne, konwencjonalne szyfrowanie kluczem. |
Co to jest konwencjonalne szyfrowanie kluczy?
Konwencjonalne szyfrowanie kluczem, często znane jako kryptografia symetryczna danych lub kryptografia jednym kluczem, to metoda szyfrowania, która szyfruje i odszyfrowuje wiadomości przy użyciu tego samego klucza. Nadawca szyfruje niezaszyfrowane dane kluczem prywatnym odbiorcy, który następnie może zostać wykorzystany do wykonania kodu przez odbiorcę.
Ponieważ wykorzystuje pojedynczy klucz prywatny dla całego kryptosystemu, jest to dość szybka procedura. Główną wadą tego powszechnie stosowanego podejścia do szyfrowania jest to, że nie skalowałoby się skutecznie do wielu użytkowników, ponieważ nadawca i odbiorca muszą uzgodnić klucz prywatny przed przesłaniem. Ponieważ klucz jest współdzielony przez wielu nadawców i odbiorców, jest mniej niezawodny. Szyfrowanie jednym kluczem to dość stara koncepcja, dlatego określa się je jako konwencjonalną technikę szyfrowania.
Ze względu na swoją prostotę jest bardziej popularną z dwóch głównych metod szyfrowania. Ponieważ wykorzystuje kryptosystem i deszyfrowanie, jest to dość szybka procedura. Wewnątrz tego schematu szyfrowania nadawca szyfruje dane za pomocą prywatnego klucza odbiorcy, który może być następnie wykorzystany do odszyfrowania zaszyfrowanego tekstu przez odbiorcę.
Tradycyjne podejście do szyfrowania wymaga, aby zarówno nadajnik, jak i odbiorca znali konkretny tajny klucz przed terminem i wyrazili zgodę na coś przed przesłaniem, co stwarza problemy z bezpieczeństwem i zaufaniem, szczególnie w odniesieniu do weryfikacji i ochrony integralności.
Co to jest szyfrowanie klucza publicznego?
Whitfield i Hellman opracowali model kryptosystemu klucza publicznego, który był pierwszym prawdziwym przełomem w dziedzinie szyfrowania i deszyfrowania. System cyfrowy, który wykorzystuje dwa klucze: klucz publiczny z polityką dostępu i klucz prywatny, jest określany jako kryptografia klucza publicznego. Para kluczy może być swobodnie wymieniana między użytkownikami, natomiast tajny klucz prywatny jest dostępny tylko dla odbiorcy. Wiadomość lub informacja jest szyfrowana za pomocą klucza publicznego, który jest następnie odszyfrowywany za pomocą klucza prywatnego.
Głównym celem kryptografii klucza publicznego jest zapewnienie anonimowości, tajności i autentyczności. Tradycyjne metody szyfrowania opierają się na podstawowych manipulacjach na bitach danych, podczas gdy metody z kluczem publicznym opierają się na operacjach arytmetycznych. Zaawansowany standard szyfrowania, algorytm szyfrowania, para kluczy, klucz prywatny, tekst zaszyfrowany i algorytm dekodowania to sześć podstawowych elementów kryptosystemu klucza publicznego. Po prostu szyfruje za pomocą jednego klucza i odszyfrowuje za pomocą nieco oddzielnego klucza.
Istnieje możliwość wysłania zaszyfrowanej wiadomości po jej utworzeniu. W oparciu o aktualnie używane klucze szyfr blokowy da inny wynik. Aktualizacja klucza zmienia wynik obliczeń.
Możliwe jest wysłanie zaszyfrowanego tekstu po jego utworzeniu. Stosując metodę dekodowania, a następnie ten sam klucz, który został użyty do szyfrowania, zaszyfrowany tekst może zostać po odebraniu z powrotem przekonwertowany do oryginalnych, czystych danych.
Główne różnice między konwencjonalnym a publicznym szyfrowaniem klucza
Wniosek
Podstawowym celem szyfrowania jest zapewnienie prywatności, tajności i autentyczności, a także anonimowości. Jednak jedną z głównych zalet metody szyfrowania z kluczem publicznym jest to, że o wiele prostsze jest dostarczenie prawidłowych kluczy współdzielonych niż dystrybucja kluczy ukrytych, jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnego szyfrowania danych. Jednak algorytmy kryptograficzne z kluczem publicznym są znacznie wolniejsze niż ich tradycyjne odpowiedniki. W rezultacie metody te są wykorzystywane głównie do asymetrycznego szyfrowania danych i szyfrowania drobnych elementów danych, takich jak numery kart i kody PIN.
Jednak oba są niezawodnymi typami modeli kryptosystemów, które są używane w dzisiejszych czasach do różnych bezpiecznych celów w organizacjach.
