Sự khác biệt giữa mã hóa đồng cấu và mã hóa không đồng cấu

Tôi đã say mê công nghệ mã hóa trong nhiều năm, và thành thật mà nói, tôi thấy có rất nhiều quan niệm sai lầm xung quanh nó! Hãy để tôi chia sẻ với các bạn trải nghiệm và ý kiến của tôi về chủ đề thú vị này.

Các hệ thống mã hóa được chia thành hai loại chính: mã hóa đối xứng và mã hóa không đối xứng. Loại thứ hai bao gồm hai trường hợp là mã hóa không đối xứng và chữ ký số.

Có thể chia các lĩnh vực này như sau:

• Mã hóa đối xứng ( bằng một khóa )
• Mã hóa không đối xứng ( hoặc mã hóa khóa công khai )
  • mã hóa không đối xứng
  • chữ ký số

Sự khác biệt cơ bản

Sự khác biệt cơ bản giữa hai phương pháp này rất đơn giản nhưng lại quan trọng! Mã hóa đối xứng sử dụng một khóa duy nhất để mã hóa và giải mã, trong khi mã hóa không đối xứng dựa vào hai khóa khác nhau có liên kết với nhau theo cách toán học. Sự khác biệt đơn giản này tạo ra những khác biệt to lớn trong việc sử dụng, an ninh và hiệu quả.

Các khóa và cách thức hoạt động của chúng

Thuật toán mã hóa tạo ra các khóa dưới dạng chuỗi bit để mã hóa và giải mã thông tin. Trong mã hóa đối xứng, cùng một khóa được sử dụng cho cả hai chức năng, trong khi trong mã hóa bất đối xứng, có một "khóa công khai" để mã hóa có thể được chia sẻ với bất kỳ ai và một "khóa bí mật" để giải mã cần được giữ kín.

Hãy tưởng tượng rằng Alice muốn gửi một tin nhắn mã hóa cho Bob! Nếu cô ấy sử dụng mã hóa đối xứng, cô ấy sẽ cần gửi khóa một cách an toàn trước tiên, và đây là vấn đề! Bất kỳ sự chặn nào đối với khóa có nghĩa là xâm nhập vào các tin nhắn.

Còn với việc sử dụng mã hóa không đối xứng, Alice có thể sử dụng khóa công khai ( mà Bob đã cung cấp cho mọi người để mã hóa tin nhắn, và Bob chỉ cần khóa riêng của mình để đọc nó. Điều này an toàn hơn rất nhiều vì khóa riêng không bao giờ được trao đổi!

Chiều dài khóa và bảo mật

Vấn đề độ dài của khóa thật sự thú vị! Các khóa đối xứng thường có độ dài 128 hoặc 256 bit, trong khi các khóa không đối xứng cần có độ dài lớn hơn nhiều như 2048 bit để cung cấp cùng một mức độ bảo mật. Lý do? Mối quan hệ toán học giữa khóa công khai và khóa riêng tạo ra một mẫu mà kẻ tấn công có thể khai thác nếu khóa ngắn.

Ưu điểm và nhược điểm của cả hai loại

Mã hóa đối xứng nhanh chóng và hiệu quả về mặt tính toán, nhưng vấn đề lớn nhất của nó là phân phối khóa. Làm thế nào để gửi khóa cho bên kia một cách an toàn?

Ngược lại, mã hóa không đối xứng giải quyết vấn đề phân phối khóa một cách tuyệt vời, nhưng nó rất chậm và tiêu tốn nhiều tài nguyên máy tính. Vì lý do này, nó hiếm khi được sử dụng một mình để mã hóa một khối lượng lớn dữ liệu.

Ứng dụng thực tế

Mã hóa đối xứng được sử dụng để bảo vệ dữ liệu bí mật và nhạy cảm vì tốc độ của nó, chẳng hạn như tiêu chuẩn mã hóa nâng cao )AES( mà chính phủ Hoa Kỳ áp dụng.

Trong khi mã hóa không đối xứng được ưa chuộng trong các ứng dụng như email được mã hóa, nơi mà sự riêng tư quan trọng hơn tốc độ.

Cách thông minh nhất là sử dụng hệ thống lai! Các giao thức TLS ) được sử dụng trên các trang web ( kết hợp hai loại: mã hóa không đối xứng để trao đổi khóa an toàn và sau đó là mã hóa đối xứng cho dữ liệu thực tế. Đây là sự kết hợp tốt nhất của hai thế giới!

Tiền điện tử và mã hóa

Có một hiểu lầm rằng blockchain luôn sử dụng mã hóa không đối xứng. Thực tế phức tạp hơn! Đúng, ví tiền điện tử sử dụng các kỹ thuật mã hóa, nhưng chính Bitcoin sử dụng chữ ký số )ECDSA( chứ không phải mã hóa theo nghĩa truyền thống.

Chữ ký số có thể chứng minh quyền sở hữu của tin nhắn mà không cần mã hóa nó, và đây là những gì xảy ra trong bitcoin. Điều này giải thích tại sao việc mô tả blockchain như là các hệ thống "mã hóa" hoàn toàn là sai!

Cuối cùng, cả hai hệ thống đều cần thiết cho thế giới số hiện đại của chúng ta, và tôi nghĩ rằng tương lai sẽ chứng kiến sự phát triển lớn hơn trong khoa học mã hóa để đối phó với những thách thức an ninh ngày càng tăng, đặc biệt là với những mối đe dọa từ điện toán lượng tử sắp tới.