Вас озадачивают открытые и закрытые ключи? Вы находитесь в правильном месте! Вот Ваше удобное руководство по пониманию этих важнейших компонентов криптографии с открытым ключом.
Мы покажем, как они работают, где используются и почему они необходимы для безопасного общения. Вы узнаете, в чем разница между открытым и закрытым ключом и как они повышают безопасность технологий, которые Вы используете ежедневно.
Итак, давайте вместе изучим шифрование с открытым и закрытым ключом.
Оглавление
- Что такое криптография с открытым ключом?
- Как в TLS/SSL используется криптография с открытым ключом?
- Что такое шифрование с открытым ключом и как оно работает?
- Что такое шифрование с закрытым ключом и как оно работает?
- В чем разница между открытым и закрытым ключом?
- Каковы некоторые примеры использования шифрования с открытым и закрытым ключом?
Что такое криптография с открытым ключом?
Криптография с открытым ключом (PKC) лежит в основе различных протоколов безопасной связи, включая Secure Sockets Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS) и многие другие.
По своей сути PKC – это система асимметричного шифрования. Это означает, что он использует два разных ключа для шифрования и дешифрования. У Вас есть открытый ключ, который Вы можете свободно распространять, и закрытый ключ, который Вы должны держать в секрете. Любой может использовать Ваш открытый ключ для шифрования сообщения, но расшифровать его можете только Вы, используя Ваш закрытый ключ.
Как работает шифрование с открытым и закрытым ключом?
Теперь давайте пойдем немного дальше. Когда кто-то хочет отправить Вам защищенное сообщение, он шифрует его с помощью Вашего открытого ключа, создавая шифротекст, который может расшифровать только обладатель закрытого ключа. Таким образом, даже если кто-то перехватит сообщение, без Вашего закрытого ключа он не сможет его расшифровать.
Однако он предназначен не только для шифрования сообщений. Вы можете перевернуть процесс для цифровых подписей – способа убедиться в том, что сообщение не было подделано. Вы используете свой закрытый ключ для шифрования сообщения или его хэшированной версии. Затем любой может проверить подлинность подписи, расшифровав ее с помощью Вашего открытого ключа.
Управление ключами может быть сложным, и есть риск, что если Ваш закрытый ключ будет потерян или украден, Ваша безопасность будет нарушена. Поэтому очень важно бережно обращаться с ключами.
Как в TLS/SSL используется криптография с открытым ключом?
Теперь, когда Вы знаете, как работает PKC, давайте посмотрим, как такие протоколы, как TLS/SSL, применяют этот метод для безопасной передачи данных. TLS/SSL, или Transport Layer Security, и его предшественник, Secure Sockets Layer, – это криптографические протоколы, предназначенные для обеспечения безопасной связи по компьютерной сети. Для этого они используют шифрование с открытым ключом, в частности, асимметричную криптографию. SSL уже устарел, стандартом является TLS.
Когда клиент подключается к серверу, защищенному с помощью TLS, сервер делится с клиентом своим открытым ключом, чтобы установить зашифрованное соединение с помощью цифровых сертификатов, содержащих открытый ключ и идентификационные данные сервера. Клиент использует этот открытый ключ для шифрования и отправки секретного ключа обратно на сервер.
Именно здесь в дело вступает закрытый ключ для сертификата SSL. Сервер использует свой закрытый ключ для расшифровки секретного ключа, отправленного клиентом. Эта пара ключей – открытый и закрытый ключи – уникально связаны между собой. Все, что зашифровано с помощью открытого ключа, может быть расшифровано только с помощью соответствующего закрытого ключа.
Когда секретный ключ расшифрован, у сервера и клиента есть общий секретный ключ. Этот ключ затем используется для симметричного шифрования данных, передаваемых между ними во время этой сессии.
По сути, TLS/SSL использует асимметричную криптографию для начального рукопожатия, чтобы надежно установить симметричный ключ. Этот симметричный ключ затем используется для массового шифрования данных. Такое сочетание асимметричного и симметричного шифрования обеспечивает безопасную и эффективную связь.
Что такое шифрование с открытым ключом и как оно работает?
Теперь, когда Вы хорошо поняли, как в TLS/SSL используются закрытые и открытые ключи, давайте рассмотрим шифрование с открытым ключом.
Шифрование с открытым ключом, также известное как асимметричное шифрование, – это метод шифрования данных с помощью пары ключей.
Вот как работает открытое шифрование: Открытый ключ шифрует конфиденциальные данные, и любой может использовать его для кодирования информации. С другой стороны, закрытый ключ является секретным и известен только его владельцу. Этот закрытый ключ расшифровывает данные, зашифрованные соответствующим открытым ключом.
Например, если Алиса хочет отправить конфиденциальную информацию Бобу, она зашифрует ее, используя открытый ключ Боба. Затем Боб использует свой закрытый ключ для расшифровки полученных данных. Даже если кто-то перехватит информацию, он не сможет прочитать ее без соответствующего закрытого ключа Боба.
Шифрование с открытым ключом использует процесс, называемый генерацией пары ключей. Оба ключа математически связаны между собой – то, что зашифровывает один ключ, может расшифровать только другой.
Шифрование с открытым ключом обеспечивает безопасность общения через Интернет, включая сообщения электронной почты и банковские операции онлайн. Наиболее распространенные алгоритмы шифрования с открытым ключом включают RSA (Rivest-Shamir-Adleman) и ECC (Elliptic Curve Cryptography).
Что такое шифрование с закрытым ключом и как оно работает?
Шифрование с закрытым ключом– это другой процесс по сравнению с шифрованием с открытым ключом. Этот метод предполагает использование только одного ключа, который используется как для шифрования, так и для дешифрования.
При шифровании с закрытым ключом, также известном как симметричная криптография, Вы будете использовать один и тот же ключ для шифрования и расшифровки данных. Это все равно, что запирать и отпирать личный сейф одним и тем же ключом. Вот как это работает: предположим, у Вас есть сообщение, которое необходимо зашифровать. Вы примените закрытый ключ к этому открытому тексту с помощью алгоритма шифрования, чтобы преобразовать его в нечитаемый формат, называемый шифротекстом.
Этот шифротекст может быть расшифрован обратно в открытый текст только с помощью того же закрытого ключа. Любая третья сторона, не имеющая закрытого ключа, не сможет расшифровать сообщение, что гарантирует его конфиденциальность.
Однако проблема заключается в безопасном обмене закрытым ключом между пользователями. Если их перехватить, неавторизованная третья сторона сможет расшифровать любые зашифрованные сообщения. Поэтому шифрование с закрытым ключом используется в основном в безопасных средах, где распространение ключей не является проблемой.
В чем разница между открытым и закрытым ключом?
Возможно, Вам интересно, что отличает открытый ключ от закрытого.
Как Вы уже знаете, открытый ключ используется для шифрования и свободно распространяется, а закрытый ключ, который хранится в безопасности и является конфиденциальным, используется для расшифровки. Давайте рассмотрим другие различия между криптографией с закрытым и открытым ключом.
Безопасность личных ключей
Безопасность Вашего закрытого ключа имеет первостепенное значение, поскольку это единственное средство, которое у Вас есть для расшифровки сообщений, зашифрованных Вашим открытым ключом. Закрытые ключи – это длинные строки цифр и букв, полученные в результате математического алгоритма. Они уникальны и их невозможно повторить.
В отличие от этого, открытый ключ создается на основе закрытого ключа, и им можно открыто делиться. Даже если Вы можете вычислить закрытый ключ по открытому, это практически невозможно, потому что с современными компьютерами это займет много времени. Поэтому храните свои личные ключи в безопасности и спрячьте их от тех, кто пытается подглядывать.
Если кто-то получает доступ к Вашим закрытым ключам, он фактически контролирует Ваши зашифрованные данные. Очень важно понимать это различие для поддержания надежных протоколов безопасности.
Подчеркиваются различные различия между открытым и закрытым ключом
Хотя оба ключа являются неотъемлемой частью шифрования, несколько принципиальных различий отличают открытые и закрытые ключи.
В криптографии с симметричным ключом один и тот же ключ используется для шифрования и дешифрования. Однако в случае с открытым и закрытым ключами задействованы два ключа.
Открытый ключ – это как входная дверь, открытая для всех желающих шифровать сообщения, в то время как закрытый ключ – это доверенный курьер, который только у Вас в руках для расшифровки.
Процесс расшифровки требует проверки соответствия полученного сообщения стандарту цифровой подписи. Если подпись совпадает, расшифровать письмо может только адресат.
С помощью простой факторизации закрытый ключ становится секретным, а с помощью криптографии на эллиптических кривых он может генерировать цифровые подписи.
Соглашение о ключах приводит к созданию общего секретного ключа, гарантирующего, что действительными будут только зашифрованные сообщения в соответствии с федеральными стандартами обработки информации.
Каковы некоторые примеры использования шифрования с открытым и закрытым ключом?
Давайте рассмотрим три основных примера: безопасная переписка по электронной почте, криптовалютные транзакции и аутентификация веб-сайтов.
Безопасные коммуникации по электронной почте
При защите Ваших сообщений электронной почты используются два основных способа шифрования – с открытым и закрытым ключом.
Во-первых, эти ключи обеспечивают конфиденциальность. Когда Вы отправляете электронное письмо, оно шифруется открытым ключом получателя, и только один закрытый ключ может его расшифровать. Если хакер перехватит письмо, он не сможет прочитать его без соответствующего закрытого ключа.
Во-вторых, ключи обеспечивают аутентификацию и неотказуемость. Когда Вы подписываете электронное письмо своим личным ключом, получатель может использовать Ваш открытый ключ, чтобы убедиться, что письмо отправили именно Вы. Более того, Вы не сможете отрицать отправку письма, поскольку только у Вас есть доступ к Вашему закрытому ключу.
Эти методы шифрования обеспечивают безопасность сообщений электронной почты, защищая конфиденциальную информацию от несанкционированного доступа и взлома.
Аутентификация веб-сайта
Сервер сайта генерирует пару ключей: один закрытый, хранящийся в секрете, и один открытый, передаваемый Вашему браузеру. Затем Ваш браузер зашифровывает Ваш пароль с помощью этого открытого ключа. Только сервер, имеющий свой закрытый ключ, может расшифровать и проверить Ваш пароль.
Другой пример шифрования с открытым ключом – TLS, используемый для защиты передачи данных между браузером и веб-сайтом. Сертификат SSL сайта содержит открытый ключ. Ваш браузер использует этот ключ для шифрования данных, отправляемых на сайт, которые может расшифровать только закрытый ключ сайта, обеспечивая конфиденциальность и целостность данных.
Криптовалютные транзакции
В этой цифровой экономике Ваш открытый ключ сродни номеру Вашего банковского счета. Это адрес, на который другие могут отправлять криптовалюту. Однако закрытый ключ – это как Ваш секретный PIN-код или пароль, позволяющий Вам получать доступ к своим средствам и управлять ими.
Например, когда Вы совершаете транзакцию в Биткойне, Вы подписываете ее своим приватным ключом, который затем публично проверяется с помощью Вашего публичного ключа. Эта криптографическая подпись доказывает, что Вы являетесь законным владельцем средств.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Является ли шифрование с открытым ключом асимметричным или симметричным?
Шифрование с открытым ключом является асимметричным, поскольку в нем используются пары ключей. Открытый ключ передается всем желающим, позволяя шифровать сообщения, а закрытый ключ хранится в секрете и используется для расшифровки.
Как по-другому называется шифрование с открытым ключом?
Другое название шифрования с открытым ключом – асимметричное шифрование, поскольку оно предполагает использование пары ключей, одного для шифрования (открытый ключ) и другого для дешифрования (закрытый ключ), что отличает его от симметричного шифрования, при котором один и тот же ключ используется и для шифрования, и для дешифрования.
Безопасно ли шифрование с открытым ключом?
Да, шифрование с открытым ключом считается безопасным благодаря использованию пары ключей, причем закрытый ключ хранится в тайне. Безопасность основывается на сложности получения закрытого ключа из открытого.
Является ли открытый ключ числом?
Открытый ключ – это большое число, полученное в результате сложных математических операций. В частности, он создается на основе математических алгоритмов, включающих простые числа, что делает сложным обратный инжиниринг закрытого ключа из открытого.
Где хранится закрытый ключ?
Закрытый ключ надежно хранится на устройстве владельца, на сервере или в специальной системе управления ключами.
Могу ли я поделиться своим открытым ключом?
Да, совместное использование Вашего открытого ключа – это стандартная и безопасная практика. Ваш открытый ключ предназначен для распространения и позволяет другим людям шифровать сообщения или проверять цифровые подписи, связанные с Вашим закрытым ключом.
Как генерируются открытые и закрытые ключи?
Открытые и закрытые ключи генерируются с помощью математических алгоритмов, часто включающих сложные операции с простыми числами. Открытый ключ является производным от закрытого ключа, и оба они генерируются вместе как пара, чтобы обеспечить их математическую взаимосвязь.
Заключение
В итоге, понимание криптографии с открытым и закрытым ключом сводится к тому, чтобы осознать разницу между открытыми и закрытыми ключами. Открытый ключ шифрует, а закрытый ключ расшифровывает информацию.
В динамичном пространстве онлайн-безопасности практическое значение открытых и закрытых ключей проявляется повсеместно. PKC обеспечивает безопасный просмотр веб-страниц и передачу файлов. Он защищает транзакции с использованием блокчейна и общение по электронной почте. Помните, храните свои закрытые ключи в безопасном месте, и Ваши конфиденциальные данные не попадут в руки злоумышленников.
Сэкономьте 10% на SSL-сертификатах при заказе сегодня!
Быстрая выдача, надежное шифрование, 99,99% доверия к браузеру, специализированная поддержка и 25-дневная гарантия возврата денег. Код купона: SAVE10
