Η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού (PKC), είναι επίσης γνωστή ως ασύμμετρη κρυπτογραφία. Πρόκειται για ένα πλαίσιο που χρησιμοποιεί τόσο ιδιωτικό όσο και δημόσιο κλειδί, σε αντίθεση με το μοναδικό κλειδί που χρησιμοποιείται στη συμμετρική κρυπτογραφία. Η χρήση ζευγών κλειδιών δίνει στο PKC ένα μοναδικό σύνολο χαρακτηριστικών και δυνατοτήτων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίλυση προκλήσεων που ενυπάρχουν σε άλλες κρυπτογραφικές τεχνικές. Αυτή η μορφή κρυπτογραφίας έχει γίνει ένα σημαντικό στοιχείο της σύγχρονης ασφάλειας των υπολογιστών. Καθώς και, ένα κρίσιμο στοιχείο του αυξανόμενου οικοσυστήματος κρυπτογράφησης.
Πώς λειτουργεί η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού;
Σε ένα σχήμα PKC, το δημόσιο κλειδί χρησιμοποιείται από έναν αποστολέα για την κρυπτογράφηση πληροφοριών. Ενώ, το ιδιωτικό κλειδί χρησιμοποιείται από έναν παραλήπτη για την αποκρυπτογράφηση. Επειδή τα δύο κλειδιά διαφέρουν μεταξύ τους, το δημόσιο κλειδί μπορεί να κοινοποιηθεί με ασφάλεια χωρίς να διακυβεύεται η ασφάλεια του ιδιωτικού. Κάθε ασύμμετρο ζεύγος κλειδιών είναι μοναδικό. Αυτό διασφαλίζει ότι ένα μήνυμα κρυπτογραφημένο, χρησιμοποιώντας ένα δημόσιο κλειδί, μπορεί να διαβαστεί μόνο από το άτομο που διαθέτει το αντίστοιχο ιδιωτικό κλειδί.
Επειδή οι ασύμμετροι αλγόριθμοι κρυπτογράφησης δημιουργούν ζεύγη κλειδιών που είναι μαθηματικά συνδεδεμένα, τα μήκη των κλειδιών τους είναι πολύ μεγαλύτερα από αυτά που χρησιμοποιούνται στη συμμετρική κρυπτογραφία. Αυτό το μεγαλύτερο μήκος – συνήθως μεταξύ 1.024 και 2.048 bit – καθιστά εξαιρετικά δύσκολο τον υπολογισμό ενός ιδιωτικού κλειδιού από το δημόσιο αντίστοιχό του. Ένας από τους πιο κοινούς αλγόριθμους για ασύμμετρη κρυπτογράφηση που χρησιμοποιείται σήμερα είναι γνωστός ως RSA.
Στο σχήμα RSA, τα κλειδιά δημιουργούνται χρησιμοποιώντας ένα συντελεστή που φτάνει πολλαπλασιάζοντας δύο αριθμούς (συχνά δύο μεγάλους πρωταρχικούς αριθμούς). Σε βασικούς όρους, ο συντελεστής δημιουργεί δύο κλειδιά (ένα κοινό που μπορεί να μοιραστεί και ένα ιδιωτικό που πρέπει να διατηρείται μυστικό). Ο αλγόριθμος RSA περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1977 από τους Rivest, Shamir και Adleman (ως εκ τούτου, RSA) και παραμένει ένα σημαντικό συστατικό των συστημάτων κρυπτογράφησης δημόσιου κλειδιού.
PKC ως εργαλείο κρυπτογράφησης
Η κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού επιλύει ένα από τα μακροχρόνια προβλήματα συμμετρικών αλγορίθμων. Δηλαδή, την επικοινωνία του κλειδιού που χρησιμοποιείται τόσο για κρυπτογράφηση όσο και για την αποκρυπτογράφηση. Η αποστολή αυτού του κλειδιού σε μια ανασφαλή σύνδεση κινδυνεύει να το εκθέσει σε τρίτα μέρη, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να διαβάσουν τυχόν μηνύματα κρυπτογραφημένα με το κοινό κλειδί. Αν και υπάρχουν κρυπτογραφικές τεχνικές (όπως το πρωτόκολλο ανταλλαγής κλειδιών Diffie-Hellman-Merkle) για την επίλυση αυτού του προβλήματος, εξακολουθούν να είναι ευάλωτες σε επιθέσεις. Αντίθετα, στην κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού, το κλειδί που χρησιμοποιείται για κρυπτογράφηση μπορεί να μοιραστεί με ασφάλεια σε οποιαδήποτε σύνδεση. Ως αποτέλεσμα, οι ασύμμετροι αλγόριθμοι προσφέρουν υψηλότερο επίπεδο προστασίας σε σύγκριση με τους συμμετρικούς.
Δημιουργία ψηφιακών υπογραφών
Μια άλλη εφαρμογή ασύμμετρων αλγορίθμων κρυπτογραφίας είναι αυτή του ελέγχου ταυτότητας δεδομένων μέσω της χρήσης ψηφιακών υπογραφών. Βασικά, μια ψηφιακή υπογραφή είναι ένας κατακερματισμός που δημιουργείται χρησιμοποιώντας τα δεδομένα σε ένα μήνυμα. Όταν το μήνυμα αποστέλλεται, η υπογραφή μπορεί να ελεγχθεί από τον παραλήπτη χρησιμοποιώντας το δημόσιο κλειδί του αποστολέα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να πιστοποιήσουν την πηγή του μηνύματος και να διασφαλίσουν ότι δεν έχει παραβιαστεί. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ψηφιακές υπογραφές και η κρυπτογράφηση εφαρμόζονται μαζί, πράγμα που σημαίνει ότι ο ίδιος ο κατακερματισμός μπορεί να κρυπτογραφηθεί ως μέρος του μηνύματος. Πρέπει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι δεν χρησιμοποιούν όλα τα συστήματα ψηφιακής υπογραφής τεχνικές κρυπτογράφησης.
Περιορισμοί
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση της ασφάλειας του υπολογιστή και την επαλήθευση της ακεραιότητας των μηνυμάτων. Ωστόσο, το PKC έχει ορισμένους περιορισμούς. Λόγω των πολύπλοκων μαθηματικών πράξεων που εμπλέκονται στην κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση, οι ασύμμετροι αλγόριθμοι μπορεί να είναι αρκετά αργοί όταν αναγκάζονται να ασχοληθούν με μεγάλες ποσότητες δεδομένων. Αυτός ο τύπος κρυπτογραφίας εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από την υπόθεση ότι το ιδιωτικό κλειδί θα παραμείνει μυστικό. Εάν ένα ιδιωτικό κλειδί μοιραστεί ή εκτεθεί κατά λάθος, θα διακυβευθεί η ασφάλεια όλων των μηνυμάτων που έχουν κρυπτογραφηθεί με το αντίστοιχο δημόσιο κλειδί. Είναι επίσης δυνατό για τους χρήστες να χάσουν κατά λάθος τα ιδιωτικά τους κλειδιά, οπότε είναι αδύνατο για αυτούς να έχουν πρόσβαση στα κρυπτογραφημένα δεδομένα.
Εφαρμογές κρυπτογραφίας δημόσιου κλειδιού
Αυτός ο τύπος κρυπτογραφίας χρησιμοποιείται από πολλά σύγχρονα συστήματα υπολογιστών για την παροχή ασφάλειας για ευαίσθητες πληροφορίες. Τα emails, για παράδειγμα, μπορούν να κρυπτογραφηθούν χρησιμοποιώντας τεχνικές κρυπτογράφησης δημόσιου κλειδιού. Διατηρώντας έτσι, το περιεχόμενό τους εμπιστευτικό.
Το πρωτόκολλο ασφαλούς επιπέδου (SSL), που καθιστά δυνατή την ασφαλή σύνδεση σε ιστότοπους, χρησιμοποιεί επίσης ασύμμετρη κρυπτογραφία. Τα συστήματα PKC έχουν ακόμη εξερευνηθεί ως ένα μέσο παροχής ενός ασφαλούς περιβάλλοντος ηλεκτρονικής ψηφοφορίας. Αυτό, θα επέτρεπε ενδεχομένως στους ψηφοφόρους να συμμετέχουν στις εκλογές από τους οικιακούς υπολογιστές τους.
Το PKC διαθέτει επίσης εξέχουσα θέση στην τεχνολογία blockchain και κρυπτονομισμάτων. Όταν δημιουργείται ένα νέο πορτοφόλι κρυπτογράφησης, δημιουργείται ένα ζευγάρι κλειδιών (δημόσια και ιδιωτικά κλειδιά). Η διεύθυνση πορτοφολιού δημιουργείται χρησιμοποιώντας το δημόσιο κλειδί και μπορεί να κοινοποιηθεί με ασφάλεια σε άλλους. Το ιδιωτικό κλειδί, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ψηφιακών υπογραφών και την επαλήθευση συναλλαγών. Ως εκ τούτου, πρέπει να διατηρείται μυστικό.
Μόλις επαληθευτεί μια συναλλαγή επιβεβαιώνοντας τον κατακερματισμό που περιέχεται στην ψηφιακή υπογραφή, αυτή η συναλλαγή μπορεί να προστεθεί στο καθολικό blockchain. Αυτό το σύστημα επαλήθευσης ψηφιακής υπογραφής διασφαλίζει ότι μόνο το άτομο που έχει το ιδιωτικό κλειδί που σχετίζεται με το αντίστοιχο πορτοφόλι κρυπτογράφησης μπορεί να μεταφέρει τα χρήματα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η ασύμμετρη κρυπτογραφία που χρησιμοποιείται σε εφαρμογές κρυπτογράφησης είναι διαφορετική από εκείνη που χρησιμοποιείται για λόγους ασφάλειας υπολογιστών. Το Bitcoin και το Ethereum, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο για την επαλήθευση συναλλαγών. Γνωστός ως, Αλγόριθμος Ψηφιακής Υπογραφής Ελλειπτικής Καμπύλης (ECDSA). Επίσης, το ECDSA δημιουργεί ψηφιακές υπογραφές χωρίς τη χρήση κρυπτογράφησης. Αυτό σημαίνει ότι το blockchain δεν χρειάζεται κρυπτογράφηση, σε αντίθεση με πολλούς που πιστεύουν ότι το απαιτεί.
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.
