Bezpieczeństwo informacji w sieci jest obecnie ważnym tematem. Dane są często szyfrowane przed wysłaniem z jednego źródła do drugiego, a wiele firm szyfruje nawet informacje przed ich przechowywaniem.
Szyfrowanie danych i informacji jest konieczne, aby uniemożliwić hakerom i przestępcom podsłuchującym dane uzyskanie dostępu do poufnych informacji, takich jak dane osobowe osoby lub karta kredytowa Informacja.
Omówimy więc dwa różne typy szyfrowania, symetryczne i asymetryczne, w tym różnice między nimi.
Co to jest szyfrowanie symetryczne?
W najprostszym przypadku szyfrowanie oznacza po prostu użycie klucza do zaszyfrowania danych. Ten klucz jest następnie wymagany również do odszyfrowania informacji. Jeśli odbiorca nie ma klucza, nie może odszyfrować danych po ich dotarciu do miejsca docelowego. Jeśli jesteś nowy w świecie szyfrowania danych, powinieneś również sprawdzić te podstawowe warunki szyfrowania aby uzyskać lepsze zrozumienie.
Na przykład, jeśli zaszyfrujesz wiadomość e-mail i wyślesz ją do osoby, ona również powinna otrzymać klucz szyfrowania, w przeciwnym razie po prostu nie będzie mogła wyświetlić treści wiadomości e-mail. Szyfrowanie symetryczne jest najprostszą formą szyfrowania, ponieważ wymaga jednego klucza do zaszyfrowania lub odszyfrowania informacji.
Jak można się domyślić, równanie symetryczne jest stosunkowo starą formą szyfrowania, wykorzystującą tajny klucz, który może być ciągiem alfanumerycznym, liczbą lub słowem. Jest również dość skuteczny, a nawet może być używany do szyfrowanie całego dysku.
Najpopularniejsze szyfry używane do szyfrowania symetrycznego to:
- AES-128
- AES-192
- AES-256
- RC4
- DES
- RC6
Dlaczego warto korzystać z szyfrowania symetrycznego?
Powodem, dla którego szyfrowanie symetryczne jest popularne, jest to, że jest stosunkowo proste. To sprawia, że wykonanie jest łatwe i szybsze. Generalnie szyfrowanie symetryczne służy do szyfrowania większych ilości danych.
W większości przypadków typowa długość klucza szyfrowania symetrycznego wynosi 128 lub 256 bitów. Ponieważ używany jest tylko jeden klucz, szyfrowanie informacji również nie wymaga dużej ilości zasobów.
Problem z szyfrowaniem symetrycznym
Wszystkie strony muszą współdzielić klucz szyfrowania, aby umożliwić przesyłanie danych, narażając szyfrowanie symetryczne na problemy z wyczerpaniem klucza. Jeśli efektywna rotacja nie zostanie zachowana, istnieje ryzyko wycieku klucza.
Istnieje również ryzyko, że haker może otrzymać fragmenty informacji, które mogą wykorzystać do samodzielnego skonstruowania klucza szyfrującego. Powoduje to problemy ze skalowaniem, ponieważ nie można udostępnić klucza innym.
Co to jest szyfrowanie asymetryczne?
Zamiast polegać na jednym wspólnym kluczu, szyfrowanie asymetryczne wykorzystuje kilka powiązanych kluczy. Obejmuje to klucz publiczny i prywatny, co automatycznie czyni go bezpieczniejszym niż szyfrowanie symetryczne.
Klucz publiczny jest dostępny dla wszystkich stron i służy do odszyfrowania wiadomości tekstowej przed jej wysłaniem. Aby jednak odszyfrować i odczytać wiadomość, strony muszą mieć dostęp do klucza prywatnego.
Chociaż istnieje matematyczna zależność między kluczem publicznym a prywatnym, hakerzy nie mogą uzyskać klucza prywatnego przy użyciu informacji z klucza publicznego.
Na przykład, możesz udostępnić klucz publiczny każdemu, kto chce wysłać Ci wiadomość. Ale drugi klucz jest utrzymywany w tajemnicy, więc tylko ty go znasz. Tak więc, gdy wiadomość jest szyfrowana i wysyłana przy użyciu klucza publicznego, do jej pełnego odszyfrowania musi być również wymagany klucz prywatny.
Ważne jest, aby zrozumieć, że klucz prywatny jest znany tylko osobie, która jest jego właścicielem. Nawet nadawca nie zna klucza prywatnego i nie może odszyfrować pliku po jego wysłaniu. Każda autoryzowana strona w tej wymianie ma swój własny klucz prywatny, którego może użyć do odszyfrowania informacji.
Najpopularniejsze typy szyfrowania asymetrycznego to:
- RPA
- Protokół SSL/TSL
- ECC
- DSS
Dlaczego szyfrowanie asymetryczne jest uważane za bezpieczniejsze?
Szyfrowanie asymetryczne może odbywać się automatycznie lub ręcznie, w zależności od długości klucza. Ważne jest, aby zrozumieć, że bezpieczeństwo obu zależy przede wszystkim od rozmiaru klucza.
Jednak ważnym powodem, dla którego szyfrowanie asymetryczne jest uważane za bezpieczniejsze i bardziej niezawodne, jest to, że nie obejmuje wymiany kluczy publicznych między wieloma stronami. Nawet jeśli haker uzyska dostęp do klucza publicznego, nie ma ryzyka, że użyje go do odszyfrowania danych (ponieważ klucz publiczny jest używany tylko do szyfrowania), ponieważ nie zna kluczy prywatnych.
Co ważniejsze, obsługuje również szyfrowanie asymetryczne algorytmy podpisu cyfrowego i uwierzytelnianie, w przeciwieństwie do szyfrowania symetrycznego. Pozwala to użytkownikom na cyfrowe podpisywanie dokumentów lub wiadomości przy użyciu ich kluczy prywatnych, a inni mogą z nich korzystać odpowiednie klucze publiczne potwierdzające, że podpisy są autentyczne i pochodzą od zweryfikowanego nadawca.
Problem z szyfrowaniem asymetrycznym
Ponieważ jest to oczywiście bezpieczniejszy wybór, dlaczego szyfrowanie asymetryczne nie jest obecnie jedynym standardem w świecie szyfrowania? To dlatego, że w porównaniu z szyfrowaniem symetrycznym jest znacznie wolniejsze.
Ma to związek z dłuższymi kluczami, a co ważniejsze, z obliczeniami matematycznymi zaangażowanymi w szyfrowanie asymetryczne jest znacznie bardziej złożone, co oznacza, że wymaga więcej zasobów procesora dla deszyfrowanie.
Mimo że istnieje powiązanie między kluczami publicznymi i prywatnymi, szyfrowanie asymetryczne opiera się głównie na dłuższych kluczach w celu zwiększenia bezpieczeństwa. Zasadniczo jest to kompromis między szybkością a bezpieczeństwem.
Na przykład, jak wspomniano powyżej, szyfrowanie symetryczne opiera się na kluczach 128 lub 256-bitowych. Dla porównania, rozmiar klucza szyfrowania RSA wynosi zazwyczaj 2048 bitów lub więcej. A ponieważ komputery kwantowe wydają się wkrótce stać się rzeczywistością, nawet to może nie wystarczyć do ochrony informacji.
Symetryczny vs. Szyfrowanie asymetryczne: oba są niezbędne
Teraz, gdy rozumiesz kluczowe koncepcje i różnice między szyfrowaniem symetrycznym i asymetrycznym, ważne jest również, aby podkreślić, że oba odgrywają kluczową rolę w zabezpieczaniu danych.
Szyfrowanie symetryczne służy do szyfrowania i przenoszenia informacji o stosunkowo niewielkim wpływie, które nie wymagają zwiększonego bezpieczeństwa. Jednak, ponieważ świat patrzy w kierunku kryptografii post-kwantowej, nawet ustalone algorytmy szyfrowania nie są już bezpieczne.
Na przykład RSA, który jest używany w szyfrowaniu asymetrycznym, nie jest już uważany za bezpieczny post-kwantowy. W rezultacie standardy szyfrowania stale ewoluują, przede wszystkim ze względu na coraz większą wartość bezpieczeństwa danych.
