Mật mã học đối xứng so với mật mã học bất đối xứng

Mật mã hiện đại được chia thành hai lĩnh vực chính: đối xứng và bất đối xứng. Một cái sử dụng khóa duy nhất. Cái kia sử dụng hai khóa khác nhau. Có vẻ đơn giản, nhưng có những sắc thái quan trọng. Mật mã bất đối xứng bao gồm cả mật mã khóa công khai và chữ ký số.

Chúng ta có thể hình dung như sau:

• Mật mã khóa đối xứng
  • Mã hóa đối xứng
• Mật mã bất đối xứng (hoặc mật mã khóa công khai)
  • Mật mã khóa công khai
  • Chữ ký số ( có thể hoặc không liên quan đến mật mã khóa công khai )

Các nguyên tắc của mật mã khóa công khai

Thuật toán tạo ra các khóa. Các bit nối tiếp. Sự khác biệt quan trọng? Việc sử dụng những khóa này.

Hệ thống đối xứng: cùng một khóa để mã hóa và giải mã. Đơn giản. Hệ thống bất đối xứng: một khóa để mã hóa (công khai), một khóa khác để giải mã (riêng tư). Khóa công khai thì công khai. Còn khóa riêng tư? Chỉ có chủ sở hữu biết.

Alice gửi tin nhắn cho Bob bằng cách sử dụng mật mã đối xứng. Vấn đề. Cần gửi cả khóa nữa. Có chút rủi ro.

Với bất đối xứng, sử dụng khóa công khai của anh ấy. Chỉ Bob giải mã. An toàn hơn. Thực sự an toàn hơn nhiều.

Độ dài của các khóa

Các khóa đối xứng thường ngắn. Thường là 128 hoặc 256 bit. Còn các khóa bất đối xứng... thì lớn hơn nhiều. Một khóa đối xứng 128 bit tương đương với một khóa bất đối xứng 2.048 bit. Có vẻ hơi quá, phải không? Nhưng điều đó là cần thiết do toán học liên quan.

Lợi thế và hạn chế

Thuật toán đối xứng thì nhanh. Tiêu tốn ít tài nguyên hơn. Nhưng chia sẻ khóa thì sao? Thì rắc rối.

Bất đối xứng giải quyết vấn đề phân phối. Nhưng nó chậm. Chậm hơn rất nhiều. Và tiêu tốn tài nguyên như thể không có ngày mai.

Trong thực tế

Mật mã đối xứng

AES ở khắp mọi nơi. Chính phủ Mỹ đã áp dụng cho thông tin mật. Đã thay thế DES cũ từ những năm 70. Hiệu quả.

Mật mã khóa công khai

Hoàn hảo cho các email được mã hóa. Nhiều người dùng, nhiều tin nhắn. Mật mã khóa công khai của mỗi người giải quyết.

Hệ thống lai

TLS. Thay thế cho SSL. Sử dụng những gì tốt nhất của cả hai thế giới. Hôm nay có vẻ an toàn. Tất cả các trình duyệt đều sử dụng.

Trong tiền điện tử

Có một điều thú vị. Nhiều người nghĩ rằng blockchain chỉ sử dụng mật mã khóa công khai vì các khóa công khai và riêng tư. Thực tế không phải như vậy.

Bitcoin sử dụng ECDSA. Nó không hoàn toàn là mật mã. Đó là chữ ký số. Khác nhau, mặc dù có liên quan. Không phải tất cả chữ ký số đều sử dụng mật mã thật sự.

Để hoàn thành

Mật mã bảo vệ thế giới kỹ thuật số của chúng ta. Hai phương pháp có vị trí của chúng. Mỗi phương pháp phục vụ cho các tình huống cụ thể. Sự tiến hóa tiếp tục. Các thuật toán mới xuất hiện. Các mối đe dọa xuất hiện. Sự bảo vệ thích nghi.

Tương lai? Có lẽ còn phức tạp hơn. Nhưng hấp dẫn.