Public-key kryptografi, även känd som asymmetrisk kryptografi, är ett grundläggande koncept inom området cybersäkerhet som uppstod på grund av frågan om nyckeldistribution i privat-nyckel kryptografi (symmetrisk kryptografi). Medan nyckelfördelningen verkligen är ett betydande problem i klassisk symmetrisk kryptografi, erbjöd kryptografi med publik nyckel ett sätt att lösa detta problem, men introducerade dessutom ett mer mångsidigt tillvägagångssätt som kan hanteras på olika säkerhetsutmaningar.
En av de främsta fördelarna med kryptografi med publika nyckel är dess förmåga att tillhandahålla säkra kommunikationskanaler utan behov av fördelade nycklar. I traditionell symmetrisk kryptografi måste både avsändaren och mottagaren ha en gemensam hemlig nyckel för kryptering och dekryptering. Att distribuera och hantera dessa hemliga nycklar säkert kan vara en besvärlig uppgift, särskilt i storskaliga system. Kryptering med offentlig nyckel eliminerar denna utmaning genom att använda ett par nycklar: en offentlig nyckel för kryptering och en privat nyckel för dekryptering.
RSA-krypteringssystemet, en av de mest använda krypteringsalgoritmerna för offentliga nyckel, exemplifierar mångsidigheten hos kryptografi med offentliga nyckel. I RSA bygger systemets säkerhet på beräkningssvårigheten att faktorisera stora heltal. Den publika nyckeln, som görs tillgänglig för alla, består av två komponenter: modulen (n) och den offentliga exponenten (e). Den privata nyckeln, som endast är känd för mottagaren, innefattar modulen (n) och den privata exponenten (d). Genom att utnyttja egenskaperna hos modulär aritmetik och talteori möjliggör RSA säker kommunikation över osäkra kanaler.
Förutom nyckeldistribution tjänar kryptografi med publik nyckel flera andra viktiga syften inom cybersäkerhet. Digitala signaturer, till exempel, är en avgörande tillämpning av kryptografi med publik nyckel som gör det möjligt för enheter att autentisera integriteten och ursprunget för digitala meddelanden. Genom att signera ett meddelande med sin privata nyckel kan en avsändare tillhandahålla obestridliga bevis på författarskap, icke-avvisande och dataintegritet. Mottagaren kan verifiera signaturen med avsändarens offentliga nyckel, för att säkerställa att meddelandet inte har manipulerats under transporten.
Dessutom spelar kryptografi med publik nyckel en viktig roll i nyckelutbytesprotokoll, såsom Diffie-Hellman-nyckelutbytet. Detta protokoll gör det möjligt för två parter att upprätta en delad hemlig nyckel över en osäker kanal utan behov av fördelade nycklar. Genom att utnyttja egenskaperna hos modulär exponentiering säkerställer Diffie-Hellman att även om en avlyssnare avlyssnar kommunikationen, kan de inte härleda den delade nyckeln utan att lösa ett beräkningssvårt problem.
Förutom säker kommunikation och nyckelutbyte stödjer kryptografi med publika nyckel olika andra cybersäkerhetsmekanismer, inklusive digitala certifikat, SSL-protokoll (Secure Sockets Layer) och SSH-kommunikation (Secure Shell). Dessa applikationer visar mångsidigheten och betydelsen av kryptografi med publik nyckel i moderna cybersäkerhetsmetoder.
Medan nyckeldistribution är en betydande utmaning inom klassisk kryptografi, erbjuder kryptografi med publika nyckel en mer omfattande lösning som sträcker sig bortom denna specifika fråga. Genom att möjliggöra säker kommunikation, digitala signaturer, nyckelutbyte och en rad andra cybersäkerhetsapplikationer spelar kryptografi med publik nyckel en avgörande roll för att säkerställa konfidentialitet, integritet och äkthet för digital information.
Andra senaste frågor och svar ang Grundläggande för EITC/IS/CCF klassisk kryptografi:
- Implementerar GSM-systemet sitt strömchiffer med hjälp av Linear Feedback Shift Register?
- Vann Rijndael chiffer ett tävlingssamtal av NIST för att bli AES-kryptosystemet?
- Vad är en brute Force Attack?
- Kan vi säga hur många irreducerbara polynom som finns för GF(2^m)?
- Kan två olika ingångar x1, x2 producera samma utdata y i Data Encryption Standard (DES)?
- Varför i FF GF(8) tillhör inte det irreducerbara polynomet i sig samma fält?
- I stadiet av S-boxar i DES, eftersom vi minskar fragment av ett meddelande med 50%, finns det en garanti för att vi inte förlorar data och att meddelandet förblir återvinningsbart/dekrypteringsbart?
- Med en attack på en enda LFSR är det möjligt att stöta på en kombination av krypterad och dekrypterad del av överföringen av längd 2m från vilken det inte är möjligt att bygga lösbart linjära ekvationssystem?
- I händelse av en attack på en enda LFSR, om angripare fångar 2m bitar från mitten av överföringen (meddelandet) kan de fortfarande beräkna konfigurationen av LSFR (värden på p) och kan de dekryptera i bakåtriktning?
- Hur riktigt slumpmässiga är TRNG:er baserade på slumpmässiga fysiska processer?
Se fler frågor och svar i EITC/IS/CCF Classical Cryptography Fundamentals