Знаете ли вы, что есть два способа зашифровать свою информацию? В чем же их различия?
Безопасность информации в Интернете - важная тема. Данные часто шифруются перед отправкой из одного источника в другой, и многие компании даже шифруют информацию перед ее хранением.
Шифрование данных и информации необходимо для предотвращения доступа хакеров и преступников, отслеживающих данные, к конфиденциальной информации, такой как личные данные человека или информация о кредитной карте.
Итак, два разных типа шифрования, симметричное и асимметричное. В чем же различие?
Что такое симметричное шифрование?
В простейшем случае шифрование просто означает использование ключа для шифрования данных. Этот ключ также требуется для расшифровки информации. Если у получателя нет ключа, он не может расшифровать данные, как только они попадут в пункт назначения.
Например, если вы шифруете электронное письмо и отправляете его человеку, он также должен получить ключ шифрования, иначе он просто не сможет просмотреть содержимое электронного письма. Симметричное шифрование является простейшей формой шифрования, поскольку для шифрования или расшифровки информации требуется один ключ.
Как вы, вероятно, можете догадаться, симметричное уравнение является относительно старой формой шифрования, использующей секретный ключ, который может быть буквенно-цифровой строкой, числом или словом. Он также довольно эффективен и даже может быть использован для шифрования всего диска.
Наиболее популярные шифры, используемые для симметричного шифрования, включают:
- AES-128
- AES-192
- AES-256
- RC4
- DES
- RC6
Зачем использовать симметричное шифрование?
Причина, по которой симметричное шифрование популярно, заключается в том, что оно относительно простое. Это делает его простым и быстрым в выполнении. Как правило, симметричное шифрование используется для шифрования больших объемов данных.
В большинстве случаев типичная длина симметричного ключа шифрования составляет 128 или 256 бит. Поскольку используется только один ключ, он также не требует много ресурсов для шифрования информации.
Проблема симметричного шифрования
Все стороны должны совместно использовать ключ шифрования, чтобы обеспечить передачу данных, подвергая симметричное шифрование проблемам исчерпания ключа. Если эффективная ротация не поддерживается, существует риск утечки ключа.
Существует также риск того, что хакер может получить биты информации, которые он может использовать для создания ключа шифрования самостоятельно. Это вызывает проблемы с масштабированием, так как вы не можете поделиться ключом с другими.
Что такое асимметричное шифрование?
Вместо того, чтобы полагаться на один общий ключ, асимметричное шифрование использует пару связанных ключей. Это включает в себя открытый и закрытый ключ, что автоматически делает его более безопасным, чем симметричное шифрование.
Открытый ключ доступен всем сторонам и используется для расшифровки обычного текстового сообщения перед его отправкой. Но, чтобы расшифровать фактическое сообщение и прочитать его, стороны должны иметь доступ к закрытому ключу.
Хотя существует математическая связь между публичным и закрытым ключом, хакеры не могут получить закрытый ключ, используя информацию из открытого ключа.
Например, вы можете сделать доступным открытый ключ любому, кто хочет отправить вам сообщение. Но второй ключ держится в секрете, поэтому только вы знаете этот. Таким образом, когда сообщение шифруется и отправляется с использованием открытого ключа, для его полной расшифровки также требуется закрытый ключ.
Важно понимать, что закрытый ключ известен только тому, кто им владеет. Даже отправитель не знает закрытый ключ и не может расшифровать файл после его отправки. Каждая уполномоченная сторона в этом обмене имеет свой собственный закрытый ключ, который они могут использовать для расшифровки информации.
К наиболее распространенным типам асимметричного шифрования относятся:
- RSA
- SSL/TSL protocol
- ECC
- DSS
Почему асимметричное шифрование считается более безопасным?
Асимметричное шифрование может осуществляться автоматически или вручную, в зависимости от длины ключа. Важно понимать, что безопасность любого из них заключается в первую очередь в размере ключа.
Тем не менее, существенная причина, по которой асимметричное шифрование считается более безопасным и надежным, заключается в том, что оно не связано с обменом открытыми ключами между несколькими сторонами. Даже если хакер получит доступ к открытому ключу, нет никакого риска того, что он использует его для расшифровки данных (поскольку открытый ключ используется только для шифрования), поскольку он не знает закрытых ключей.
Что еще более важно, асимметричное шифрование также поддерживает алгоритмы цифровой подписи и аутентификацию, в отличие от симметричного шифрования. Это позволяет пользователям подписывать документы или сообщения цифровой подписью, используя свои закрытые ключи, а другие могут использовать соответствующие открытые ключи для подтверждения подлинности подписей и получены от проверенного отправителя.
Проблема с асимметричным шифрованием
Поскольку это, очевидно, более безопасный выбор, почему асимметричное шифрование не является единственным стандартом в мире шифрования сегодня? Это потому, что по сравнению с симметричным шифрованием оно значительно медленнее.
Это связано с большей длиной ключа, и, что более важно, математические вычисления, связанные с асимметричным шифрованием, значительно сложнее, что означает, что они требуют больше ресурсов процессора для расшифровки.
Несмотря на то, что существует связь между открытым и закрытым ключами, асимметричное шифрование в основном зависит от большей длины ключа для повышения безопасности. По сути, это компромисс между скоростью и безопасностью.
Например, как упоминалось выше, симметричное шифрование опирается на 128 или 256-битные ключи. Для сравнения, размер ключа шифрования RSA обычно составляет 2048 бит или выше. И, поскольку квантовые компьютеры, по-видимому, очень скоро станут реальностью, даже этого может быть недостаточно для защиты информации.
Симметричное и асимметричное шифрование: оба жизненно важны
Теперь, когда вы понимаете ключевые концепции и различия между симметричным и асимметричным шифрованием, также важно подчеркнуть, что оба они играют жизненно важную роль в защите данных.
Симметричное шифрование используется для шифрования и перемещения относительно малой информации, которая не требует повышенной безопасности. Однако, поскольку мир смотрит в сторону постквантовой криптографии, даже установленные алгоритмы шифрования больше не являются безопасными.
Например, RSA, которая используется в асимметричном шифровании, больше не считается постквантовой безопасностью. В результате стандарты шифрования постоянно развиваются, в первую очередь по мере того, как безопасность данных становится все более ценной.