Правда об шифровании: Сказание о двух ключах

Криптография сегодня делится на симметричное и асимметричное шифрование. Хотя эти термины звучат как скучные технические слова, эти концепции на самом деле находятся в центре нашей цифровой безопасности - и они не так сложны, как крипто-братья хотели бы, чтобы вы поверили.

Позвольте мне объяснить это с моей точки зрения как человека, который должен был внедрять эти системы:

Ключевое отличие (Literally)

Основное различие? Симметричное шифрование использует ОДИН ключ для всего, в то время как асимметричное использует ДВА связанных ключа. Это, казалось бы, небольшое различие полностью меняет работу этих систем.

Когда я впервые узнал о шифровании, я думал, что симметричное - это устаревшая технология - я имею в виду, что делиться одним и тем же ключом кажется рискованным, верно? Но я пришел к тому, чтобы оценить его блестящую простоту.

Симметричное шифрование похоже на наличие одного главного ключа от вашего дома - удобно, но потенциально рискованно, если кто-то его украдет. Ассиметричное шифрование предоставляет вам специальный замок, где посетители могут защищать вещи, используя открытый ключ, но только ВЫ можете их разблокировать с помощью вашего закрытого ключа.

Проблема распределения ключей

Вот где симметричное шифрование демонстрирует свои слабости. Если я шифрую сообщение для вас с помощью симметричного шифрования, мне каким-то образом нужно передать этот секретный ключ вам безопасно. Это похоже на попытку отправить кому-то ключ от дома по почте - как убедиться, что его не перехватят воры?

Вот почему асимметричное шифрование кажется таким умным. Я могу использовать ВАШ открытый ключ (, который не нужно скрывать ), чтобы зашифровать свое сообщение, и только ВАШ закрытый ключ может его расшифровать. Нет необходимости обмениваться секретными ключами!

Производительность против безопасности: Вечный компромисс

Грязный секрет об асимметричном шифровании? Оно БОЛЬШОЙ МУЧЕНИЕ медленнее по сравнению с симметричным. 2048-битный асимметричный ключ обеспечивает примерно такую же безопасность, как 128-битный симметричный ключ, но требует ГОРАЗДО больше вычислительной мощности.

Я видел, как системы останавливаются, когда неправильно используют асимметричное шифрование для больших объемов данных. Математика за этим гораздо сложнее - что является как благословением (безопасность), так и проклятием (производительность).

Реальные примеры использования

Большинство современных систем используют гибридный подход, потому что ни один из методов не идеален. Возьмите TLS/SSL (, что делает HTTPS работающим ) - он использует ассиметричное шифрование для безопасного установления соединения, а затем переключается на симметричное шифрование для фактической передачи данных. Умно!

И, вопреки распространенному мнению, криптовалюты на самом деле не шифруют транзакции. Они используют цифровые подписи (ECDSA в случае Биткойна), которые вовсе не связаны с шифрованием - хотя и используют пары открытых/закрытых ключей. Блокчейн сам по себе является публичным, в конце концов.

Почему это важно

Понимание этих различий имеет не только академическое значение - это практично. При обеспечении безопасности ваших цифровых активов знание правильного инструмента для работы имеет решающее значение.

Симметричное шифрование является вашим быстрым, эффективным рабочим лошадью для больших наборов данных, когда вы уже установили безопасное соединение. Ассиметричное шифрование блестяще решает проблему распределения ключей, но с потерей производительности.

Мир Крипто любит усложнять вещи, но иногда понимание основ — это то, что действительно защищает ваши активы.