Τα κρυπτογραφικά συστήματα χωρίζονται σήμερα σε δύο βασικούς τομείς σπουδών: Συμμετρική και ασύμμετρη κρυπτογραφία. Ενώ η συμμετρική κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται συχνά ως συνώνυμο της συμμετρικής κρυπτογραφίας, η ασύμμετρη κρυπτογραφία περιλαμβάνει δύο περιπτώσεις πρωταρχικής χρήσης: Ασύμμετρη κρυπτογράφηση και ψηφιακές υπογραφές.
Επομένως, ενδέχεται να εκπροσωπούμε αυτές τις ομάδες ως εξής:
- Συμμετρική κρυπτογραφία κλειδιού
- Συμμετρική κρυπτογράφηση
- Ασύμμετρη κρυπτογραφία (ή κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού )
- Ασύμμετρη κρυπτογράφηση (ή κρυπτογράφηση δημόσιου κλειδιού)
- Ψηφιακές υπογραφές (ενδέχεται να περιλαμβάνουν ή όχι κρυπτογράφηση)
Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί σε συμμετρικούς και ασύμμετρους αλγόριθμους κρυπτογράφησης.
Συμμετρική έναντι ασύμμετρης κρυπτογράφησης
Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης συχνά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, γνωστές ως συμμετρική και ασύμμετρη κρυπτογράφηση. Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ αυτών των δύο μεθόδων κρυπτογράφησης βασίζεται στο γεγονός ότι οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης χρησιμοποιούν ένα μόνο κλειδί, ενώ η ασύμμετρη κρυπτογράφηση χρησιμοποιεί δύο διαφορετικά αλλά σχετικά κλειδιά. Μια τέτοια διάκριση, αν και προφανώς απλή, αντιπροσωπεύει τις λειτουργικές διαφορές μεταξύ των δύο μορφών τεχνικών κρυπτογράφησης και των τρόπων που χρησιμοποιούνται.
Κατανόηση των κλειδιών κρυπτογράφησης
Στην κρυπτογραφία, οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης δημιουργούν κλειδιά ως μια σειρά bits που χρησιμοποιούνται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση μιας πληροφορίας. Ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιούνται αυτά τα κλειδιά αντιπροσωπεύει τη διαφορά μεταξύ συμμετρικής και ασύμμετρης κρυπτογράφησης.
Οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης χρησιμοποιούν το ίδιο κλειδί για την εκτέλεση τόσο των λειτουργιών κρυπτογράφησης όσο και της αποκρυπτογράφησης. Ένας ασύμμετρος αλγόριθμος κρυπτογράφησης, αντίθετα, χρησιμοποιεί ένα κλειδί για την κρυπτογράφηση των δεδομένων και ένα άλλο κλειδί για την αποκρυπτογράφηση. Στα ασύμμετρα συστήματα, το κλειδί που χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση είναι γνωστό ως δημόσιο κλειδί και μπορεί να μοιραστεί ελεύθερα με άλλους. Από την άλλη πλευρά, το κλειδί που χρησιμοποιείται για την αποκρυπτογράφηση είναι το ιδιωτικό κλειδί και πρέπει να διατηρείται μυστικό.
Για παράδειγμα, εάν η Άλις στέλνει στον Μπομπ ένα μήνυμα που προστατεύεται από συμμετρική κρυπτογράφηση, πρέπει να μοιραστεί το ίδιο κλειδί που χρησιμοποίησε για κρυπτογράφηση με τον Μπομπ ώστε να μπορεί να αποκρυπτογραφήσει το μήνυμα. Αυτό σημαίνει ότι εάν ένας κακόβουλος παρεμποδίσει το κλειδί, είναι σε θέση να έχει πρόσβαση στις κρυπτογραφημένες πληροφορίες.
Ωστόσο, εάν η Άλις χρησιμοποιεί ένα ασύμμετρο σχήμα, κρυπτογραφεί το μήνυμα με το δημόσιο κλειδί του Μπομπ. Οπότε, ο Μπομπ θα μπορεί να το αποκρυπτογραφήσει με το ιδιωτικό του κλειδί. Έτσι, η ασύμμετρη κρυπτογράφηση προσφέρει υψηλότερο επίπεδο ασφάλειας, επειδή ακόμη και αν κάποιος αναχαιτίσει τα μηνύματά του και βρει το δημόσιο κλειδί του Μπομπ, δεν είναι σε θέση να αποκρυπτογραφήσει το μήνυμα.
Βασικά μήκη
Μια άλλη λειτουργική διαφορά μεταξύ συμμετρικής και ασύμμετρης κρυπτογράφησης σχετίζεται με το μήκος των κλειδιών. Τα οποία, μετρώνται σε bit και σχετίζονται άμεσα με το επίπεδο ασφάλειας που παρέχεται από κάθε κρυπτογραφικό αλγόριθμο.
Σε συμμετρικά σχήματα, τα πλήκτρα επιλέγονται τυχαία και τα μήκη τους συνήθως ορίζονται στα 128 ή 256 bit, ανάλογα με το απαιτούμενο επίπεδο ασφάλειας. Στην ασύμμετρη κρυπτογράφηση, ωστόσο, πρέπει να υπάρχει μια μαθηματική σχέση μεταξύ δημόσιων και ιδιωτικών κλειδιών, που σημαίνει ότι υπάρχει ένα μαθηματικό μοτίβο μεταξύ των δύο. Λόγω του γεγονότος ότι αυτό το μοτίβο μπορεί δυνητικά να αξιοποιηθεί από εισβολείς για να σπάσει την κρυπτογράφηση, τα ασύμμετρα κλειδιά πρέπει να είναι πολύ περισσότερο για να παρουσιάσουν ένα ισοδύναμο επίπεδο ασφάλειας. Η διαφορά στο μήκος του κλειδιού είναι τόσο έντονη που ένα συμμετρικό κλειδί 128-bit και ένα ασύμμετρο κλειδί 2.048-bit, προσφέρουν σχεδόν παρόμοια επίπεδα ασφάλειας.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Και οι δύο τύποι κρυπτογράφησης έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αναφορικά μεταξύ τους. Οι συμμετρικοί αλγόριθμοι κρυπτογράφησης είναι πολύ πιο γρήγοροι και απαιτούν λιγότερη υπολογιστική ισχύ. Αλλά η κύρια αδυναμία τους είναι η κατανομή κλειδιών. Επειδή το ίδιο κλειδί χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση πληροφοριών, αυτό το κλειδί πρέπει να διανέμεται σε οποιονδήποτε θα χρειαστεί να έχει πρόσβαση στα δεδομένα. Κάτι που φυσικά ανοίγει κινδύνους ασφαλείας (όπως απεικονίστηκε προηγουμένως).
Αντιστρόφως, η ασύμμετρη κρυπτογράφηση λύνει το πρόβλημα της κατανομής κλειδιών χρησιμοποιώντας δημόσια κλειδιά για κρυπτογράφηση και ιδιωτικά κλειδιά για αποκρυπτογράφηση. Η αντιστάθμιση, ωστόσο, είναι ότι τα ασύμμετρα συστήματα κρυπτογράφησης είναι πολύ αργά σε σύγκριση με τα συμμετρικά συστήματα και απαιτούν πολύ περισσότερη υπολογιστική ισχύ ως αποτέλεσμα των πολύ μεγαλύτερων μηκών τους.
Περιπτώσεις χρήσης
Συμμετρική κρυπτογράφηση
Λόγω της μεγαλύτερης ταχύτητάς της, η συμμετρική κρυπτογράφηση χρησιμοποιείται ευρέως για την προστασία δεδομένων σε πολλά σύγχρονα συστήματα υπολογιστών. Για παράδειγμα, το Advanced Encryption Standard (AES), χρησιμοποιείται από την κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών για την κρυπτογράφηση διαβαθμισμένων και ευαίσθητων πληροφοριών. Το AES αντικατέστησε το προηγούμενο Πρότυπο Κρυπτογράφησης Δεδομένων (DES), το οποίο αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970 ως πρότυπο για συμμετρική κρυπτογράφηση.
Ασύμμετρη κρυπτογράφηση
Η ασύμμετρη κρυπτογράφηση μπορεί να εφαρμοστεί σε συστήματα στα οποία πολλοί χρήστες ενδέχεται να χρειαστεί να κρυπτογραφήσουν και να αποκρυπτογραφήσουν ένα μήνυμα ή ένα σύνολο δεδομένων, ειδικά όταν η ταχύτητα και η υπολογιστική ισχύς δεν αποτελούν πρωταρχικό μέλημα. Ένα παράδειγμα ενός τέτοιου συστήματος είναι το κρυπτογραφημένο email, στο οποίο ένα δημόσιο κλειδί μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κρυπτογράφηση ενός μηνύματος και ένα ιδιωτικό κλειδί μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκρυπτογράφηση.
Υβριδικά συστήματα
Σε πολλές εφαρμογές, η συμμετρική και ασύμμετρη κρυπτογράφηση χρησιμοποιούνται από κοινού. Τυπικά παραδείγματα τέτοιων υβριδικών συστημάτων είναι τα πρωτόκολλα ασφαλείας Sockets Layer (SSL) και Transport Layer Security (TLS). Τα οποία, σχεδιάστηκαν για να παρέχουν ασφαλή επικοινωνία στο Διαδίκτυο. Τα πρωτόκολλα SSL θεωρούνται πλέον ανασφαλή και η χρήση τους θα πρέπει να διακοπεί. Αντίθετα, τα πρωτόκολλα TLS θεωρούνται ασφαλή και έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς από όλα τα μεγάλα προγράμματα περιήγησης ιστού.
Τα κρυπτονομίσματα χρησιμοποιούν κρυπτογράφηση;
Οι τεχνικές κρυπτογράφησης χρησιμοποιούνται σε πολλά πορτοφόλια κρυπτογράφησης ως τρόπος παροχής αυξημένων επιπέδων ασφάλειας στους τελικούς χρήστες. Οι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης εφαρμόζονται, για παράδειγμα, όταν οι χρήστες δημιουργούν έναν κωδικό πρόσβασης για τα κρυπτογραφικά πορτοφόλια τους. Πράγμα που σημαίνει, ότι το αρχείο που χρησιμοποιήθηκε για την πρόσβαση στο λογισμικό ήταν κρυπτογραφημένο.
Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι το Bitcoin και άλλα κρυπτονομίσματα χρησιμοποιούν ζεύγη δημόσιου-ιδιωτικού κλειδιού, υπάρχει μια κοινή παρανόηση ότι τα συστήματα blockchain χρησιμοποιούν ασύμμετρους αλγόριθμους κρυπτογράφησης. Όπως προαναφέρθηκε, ωστόσο, η ασύμμετρη κρυπτογράφηση και οι ψηφιακές υπογραφές είναι δύο σημαντικές περιπτώσεις χρήσης ασύμμετρης κρυπτογράφησης (κρυπτογράφηση δημόσιου κλειδιού).
Επομένως, δεν χρησιμοποιούν όλα τα συστήματα ψηφιακής υπογραφής τεχνικές κρυπτογράφησης, ακόμη και αν παρουσιάζουν δημόσιο και ιδιωτικό κλειδί. Στην πραγματικότητα, ένα μήνυμα μπορεί να υπογραφεί ψηφιακά χωρίς να είναι κρυπτογραφημένο. Το RSA είναι ένα παράδειγμα αλγορίθμου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υπογραφή κρυπτογραφημένων μηνυμάτων. Αλλά, ο αλγόριθμος ψηφιακής υπογραφής που χρησιμοποιείται από το Bitcoin (ονομάζεται ECDSA) δεν χρησιμοποιεί καθόλου κρυπτογράφηση.
Αποποίηση ευθύνης: Το παρόν υλικό δεν περιέχει και δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως περιέχον επενδυτική συμβουλή, επενδυτικές συστάσεις, προσφορά ή προσέλκυση για συναλλαγές σε χρηματοοικονομικά μέσα. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η ανάλυση συναλλαγών δεν αποτελεί αξιόπιστο δείκτη για τυχόν τρέχουσες ή μελλοντικές επιδόσεις, καθώς οι συνθήκες ενδέχεται να αλλάξουν με την πάροδο του χρόνου. Πριν λάβετε οποιεσδήποτε επενδυτικές αποφάσεις, θα πρέπει να ζητήσετε συμβουλές από ανεξάρτητους πιστοποιημένους χρηματοοικονομικούς συμβούλους για να βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε τους κινδύνους. ΠΡΟΣΟΧΗ στην μεταβλητότητα των τιμών των Κρυπτονομισμάτων και στις συναλλαγές CFD καθώς υπάρχουν κίνδυνοι για απώλειες των κεφαλαίων σας.
