Симметричное и ассиметричное шифрование: Ужасная правда

Когда я впервые погрузился в мир криптографии, я был поражен тем, насколько ненужно сложными делают это дело люди. Позвольте мне избавиться от ерунды и сказать вам то, что никто другой не скажет о шифровании.

Симметричное шифрование похоже на то, что у вас есть один ключ от вашей входной двери - тот же самый ключ закрывает и открывает ее. Просто, верно? Асимметричное шифрование похоже на то, что у вас есть два разных ключа - один для закрытия двери (публичный ключ) и совершенно другой для ее открытия (приватный ключ).

Я видел слишком много систем, которые были скомпрометированы, потому что кто-то думал, что их симметричное шифрование непроницаемо. Вот жестокая реальность: симметричное шифрование БЫСТРОЕ, но его ахиллесова пята – это распределение ключей. Если Алиса зашифрует сообщение с симметричным ключом и ей нужно поделиться им с Бобом, она в беде, если этот ключ будет перехвачен. Я наблюдал, как это происходит бесчисленное количество раз.

Асимметричное шифрование решает эту кошмарную проблему распределения ключей, но - и это огромный но - оно медленно, как патока. Мы говорим о порядках величины медленнее, чем симметричное шифрование. Почему? Потому что соотношение открытого и закрытого ключей требует гораздо больших длины ключей для поддержания безопасности. 128-битный симметричный ключ обеспечивает примерно такую же безопасность, как 2048-битный асимметричный ключ! Это безумные вычислительные затраты.

Индустрия не хочет, чтобы вы знали, что они экономят на всем. Те "безопасные" веб-сайты, которые вы посещаете? Они используют гибридные системы, потому что ни один метод шифрования не является достаточным в одиночку. Протоколы TLS представляют собой компромиссы, собранные вместе, использующие оба метода - асимметричный для обмена ключами, а затем переключаясь на симметричный для скорости, как только это сделано.

И не заставляйте меня говорить о криптовалютах! Все думают, что Биткойн использует асимметричное шифрование из-за пар публичных и приватных ключей. Неправильно! Биткойн использует ECDSA для цифровых подписей, что на самом деле не является шифрованием вообще! Мне надоело видеть, как это заблуждение продолжается.

Смотрите, оба типа шифрования имеют свое место, но ничего не идеально. Симметричное шифрование быстрое, но пропускает информацию, как решето, когда ключи обмениваются. Ассиметричное шифрование решает проблему распределения, но нагружает ваш процессор. Вот почему реальные системы используют оба типа - не потому что один из них хорош, а потому что оба имеют недостатки по-разному.

В этой цифровой гонке вооружений мы постоянно заделываем дыры, а не строим по-настоящему безопасные основы. Чем скорее мы признаем эту неудобную правду, тем лучше нам будет.