Вы когда-нибудь задумывались о том, как обеспечивается безопасность Ваших конфиденциальных данных во время онлайн-операций? Вам интересно узнать о различиях и сходствах между шифрованием RSA и AES? Вы не одиноки. Более 80% веб-сайтов используют хотя бы одну форму шифрования для защиты своих данных.
В этой статье мы погрузимся в интригующий мир защиты данных и раскроем разницу между шифрованием AES и RSA.
Поняв эти популярные методы шифрования, Вы получите ценные сведения о внутреннем устройстве защиты данных.
Оглавление
- Что такое AES?
- Что такое RSA?
- Разница между шифрованием AES и RSA.
- Как AES и RSA работают вместе?
- Уязвимости шифрования AES против RSA.
Что такое AES?
AES, или Advanced Encryption Standard, – это широко распространенный алгоритм шифрования, который обеспечивает безопасную связь и защиту данных. Он работает с блоками данных, обычно 128 бит, и использует только один ключ (один и тот же ключ) размером 128, 192 или 256 бит для шифрования и дешифрования информации.
Это симметричный алгоритм, использующий блочный шифр и один и тот же ключ для шифрования и дешифрования. Давайте посмотрим, как работает алгоритм AES.
Как работает шифрование AES?
Понимание того, как работает алгоритм шифрования AES, – это один из способов ответить на вопрос “В чем разница между алгоритмами AES и RSA?”.
Шифрование AES – это алгоритм, основанный на симметричном шифровании. Он используется для шифрования и дешифрования и состоит из трех ключевых компонентов: ключа шифрования, процесса шифрования и процесса дешифрования.
- Ключ шифрования очень важен, так как обе общающиеся стороны используют его совместно.
- Он включает в себя преобразование открытого текста в нечитаемый формат, называемый шифротекстом.
- При расшифровке шифрованный текст преобразуется обратно в открытый.
AES – одно из самых надежных шифрований. Хотите стать более техничным? Вот обзор того, как работает алгоритм Advanced Encryption Algorithm:
Сначала алгоритм AES расширяет секретный ключ, чтобы сгенерировать набор раундовых ключей. Затем AES заменяет каждый байт данных на другой из таблицы подстановок, известной как S-box. После подстановки AES перемешивает байты внутри каждого блока данных с помощью перестановки.
Эта операция смешивания известна как MixColumns. Комбинируя эти шаги, алгоритм симметричного ключа AES гарантирует, что даже если злоумышленники получат доступ к зашифрованным данным, они не смогут расшифровать их без соответствующего ключа.
Что такое RSA?
RSA, что расшифровывается как Rivest Shamir and Adleman, – это широко распространенный алгоритм асимметричного шифрования с открытым ключом. В отличие от AES, он работает по принципу использования пары ключей: открытого и закрытого. Открытый ключ используется для шифрования данных, а закрытый ключ – для их расшифровки, что обеспечивает безопасную связь и защиту данных.
Давайте более подробно рассмотрим, как работает алгоритм асимметричного ключа RSA.
Как работает шифрование RSA?
Алгоритм шифрования RSA опирается на математические свойства больших простых чисел. Процесс начинается с генерации пары ключей: открытого и закрытого. Публичный ключ находится в открытом доступе, что позволяет любому человеку шифровать сообщения для владельца закрытого ключа. Чтобы расшифровать сообщение, получатель использует свой закрытый ключ, который никогда не передается в общий доступ.
Безопасность асимметричного алгоритма RSA зависит от сложности факторизации произведения двух больших простых чисел. Чем больше ключ, тем более вычислительно затратным становится для злоумышленников его разгадать, что делает RSA надежным выбором для безопасных коммуникаций.
Вот упрощенное объяснение математики, лежащей в основе шифрования RSA. Предположим, что Алиса хочет отправить зашифрованное сообщение своему другу Бобу.
- Алиса выбирает два больших простых числа: p и q.
- Она перемножает эти простые числа, чтобы получить большое число, n.
- Алиса вычисляет φ(n), число, связанное с ее выбором простого числа.
- Она публично объявляет конкретное число.
- Используя математические формулы, Алиса вычисляет закрытый ключ, который мы назовем d.
- Чтобы отправить сообщение Бобу, Алиса преобразует его в число, используя определенный метод.
- Она шифрует сообщение, используя открытые числа (n и выбранное открытое число).
- Боб, чтобы прочитать сообщение, использует закрытый ключ, созданный Алисой.
Разница между шифрованием AES и RSA
Давайте рассмотрим разницу между шифрованием AES и RSA, обратив внимание на тип ключа, скорость и эффективность управления ключом, надежность защиты и варианты использования.
Основные различия
Два наиболее часто используемых шифрования – Advanced Encryption Standard и Rivest Shamir and Adleman – отличаются типом ключа, используемого для шифрования и расшифровки данных. AES использует симметричные ключи, которые одинаковы для шифрования и дешифрования. RSA, с другой стороны, использует асимметричные ключи (открытый ключ и закрытый ключ), которые различаются для шифрования и дешифрования.
Скорость и эффективность
Вы заметите, что AES быстрее, чем RSA, когда речь идет о шифровании и расшифровке данных. Он также более эффективен с точки зрения использования памяти, поскольку не требует такого же количества вычислений, как RSA.
Кроме того, AES больше подходит для аппаратных реализаций, поскольку процессы шифрования и дешифрования в нем происходят быстрее. С другой стороны, RSA лучше подходит для программной реализации, поскольку его более безопасные процессы шифрования и дешифрования требуют более сложных вычислений.
Управление закрытыми и открытыми ключами
Вы можете генерировать AES случайным образом в больших количествах. В отличие от этого, ключи RSA требуют сложных математических вычислений, и Вы можете создавать их только парами.
При их распространении ключи AES работают с алгоритмами симметричных ключей, такими как Диффи-Хеллман, в то время как RSA требует защищенного канала для обеспечения конфиденциальности.
Лучший способ хранения ключей AES – это аппаратные и программные системы управления ключами. Ключи RSA, особенно закрытые (любой пользователь может получить доступ к открытому ключу), требуют дополнительной защиты, поскольку их компрометация может привести к несанкционированному доступу.
Прочность защиты
AES обеспечивает надежную защиту, длина ключа может составлять 128, 192 или 256 бит. Стойкость шифрования AES в первую очередь зависит от размера ключа, причем более длинные ключи обеспечивают более высокий уровень безопасности.
Безопасность RSA также зависит от длины ключа, причем более длинные ключи обеспечивают лучшую защиту. RSA безопасен при условии, что ключи подобраны соответствующим образом. Оптимальная длина ключа составляет от 2048 до 4096 бит.
Примеры использования
AES в основном используется для шифрования данных, а RSA – для цифровых подписей. Вместе они покрывают большинство потребностей в цифровом шифровании. Вот где AES превосходит всех:
- Шифрование данных в состоянии покоя. AES шифрует конфиденциальные данные, хранящиеся на устройствах или серверах. Например, когда Вы блокируете свой смартфон с помощью пароля.
- Безопасная коммуникация в закрытых системах. В закрытых системах, таких как приложения для обмена сообщениями и виртуальные частные сети (VPN), AES обеспечивает конфиденциальность общения между пользователями.
- Шифрование файлов и дисков. Многие программы и операционные системы используют шифрование AES для защиты файлов и дисковых накопителей.
А вот приложения RSA:
- Безопасное интернет-общение. Протокол Transport Layer Security (ранее Secure Sockets Layer) использует RSA для защиты передачи конфиденциальных данных при транзите между браузерами и веб-серверами. Например, значок висячего замка в Вашем веб-браузере указывает на то, что шифрование RSA защищает Ваши данные во время онлайн-транзакций и безопасного просмотра веб-страниц.
- Цифровые подписи и обмен ключами. RSA используется для создания цифровых подписей, которые проверяют подлинность и целостность цифровых документов. Например, предприятия используют почтовые SSL-сертификаты для защиты корпоративных сообщений и юридической документации.
Как AES и RSA работают вместе?
В некоторых случаях AES и RSA работают вместе для повышения безопасности. Например, AES может зашифровать данные, а RSA – зашифровать и безопасно передать ключ AES. Таким образом, даже если злоумышленник перехватит данные, зашифрованные AES, он не сможет расшифровать их без ключа AES, защищенного RSA. AES и RSA образуют мощную систему шифрования, которая находит применение в реальном мире, например, для безопасной связи и защиты данных.
Безопасная передача данных
Вот как AES и RSA работают вместе:
- AES шифрует фактические данные.
- RSA безопасно обменивается ключом шифрования AES.
- Отправитель шифрует ключ AES с помощью открытого ключа получателя.
- Получатель использует свой закрытый ключ для расшифровки ключа AES, а затем использует его для расшифровки фактических данных.
Эта комбинация симметричного и асимметричного шифрования гарантирует, что доступ к данным может получить только тот, кому они предназначены.
Применение в реальном мире
Теперь давайте посмотрим, как шифрование AES и RSA защищает в реальном мире. Вот лишь несколько вариантов применения:
- Когда Вы совершаете покупку через Интернет или получаете доступ к своему банковскому счету онлайн, шифрование RSA защищает Вашу конфиденциальную информацию во время передачи, а AES защищает данные в состоянии покоя на серверах банка.
- Безопасные почтовые службы используют шифрование RSA для защиты содержимого Ваших писем. Вложения (шифрование файлов) могут быть зашифрованы с помощью алгоритмов шифрования AES.
- Правительства используют шифрование RSA для обеспечения безопасности онлайн-коммуникаций и защиты секретной информации. AES защищает данные на правительственных компьютерах и устройствах хранения.
- Медицинские записи пациентов часто шифруются с помощью AES, когда хранятся в системах электронных медицинских карт. Связь между медицинскими работниками осуществляется с помощью шифрования RSA.
Уязвимости шифрования AES против RSA
Шифрование AES и RSA может страдать от различных уязвимостей, и правильная реализация необходима для защиты данных.
Во-первых, AES и RSA могут быть уязвимы для атак методом грубой силы, когда хакеры методом проб и ошибок угадывают ключ шифрования.
Во-вторых, оба метода шифрования могут страдать от атак по побочным каналам, когда злоумышленник может использовать информацию, просочившуюся из системы, чтобы угадать ключ шифрования. Наконец, оба решения для шифрования могут быть уязвимы при неправильном применении.
Что касается различий, то шифрование AES уязвимо для атак, если его ключ слишком короткий. Между тем, шифрование RSA подвержено атакам типа “padding-oracle”, когда злоумышленник может узнать ключ, отправляя различные зашифрованные сообщения на сервер и анализируя ответы.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Что лучше: AES против RSA?
AES и RSA служат разным целям, поэтому дело не в том, что один из них лучше. AES более эффективен для шифрования данных в состоянии покоя, а RSA – это безопасный метод для передачи данных через Интернет. Выбор зависит от конкретного случая использования.
Что более безопасно – RSA или AES?
RSA и AES служат для разных целей шифрования, и их безопасность зависит от длины ключа и реализации. RSA отлично подходит для защиты данных при передаче и обмене ключами с помощью сложных математических функций, а алгоритм симметричного шифрования AES эффективен для данных в состоянии покоя. При правильном использовании оба могут обеспечить высокий уровень безопасности, но их эффективность зависит от контекста и конкретных потребностей в безопасности.
Использует ли HTTPS алгоритм RSA или AES?
В HTTPS используются как RSA, так и AES. RSA обменивается ключами во время первоначальной установки соединения, а AES шифрует передачу данных.
Можете ли Вы использовать RSA и AES вместе?
Да, RSA и AES можно использовать вместе для повышения уровня безопасности. AES шифрует данные, а RSA шифрует ключ AES, защищая данные.
Была ли взломана система RSA?
Алгоритм RSA не был “взломан” в том смысле, что его базовая математика была фундаментально нарушена. Однако развитие вычислительных мощностей, включая квантовые вычисления, представляет потенциальную угрозу для методов шифрования RSA в будущем.
Остается ли AES лучшим?
AES по-прежнему считается одним из лучших алгоритмов шифрования, используемых для шифрования данных в состоянии покоя, благодаря своей эффективности и надежной защите при использовании ключей большей длины. Известно, что Агентство национальной безопасности (АНБ) использует и рекомендует использовать AES для защиты конфиденциальной информации.
Использует ли VPN шифрование AES?
Да, VPN часто используют метод шифрования AES для защиты данных во время передачи. Он эффективен и обеспечивает надежную защиту.
Устарело ли шифрование RSA?
Несмотря на то, что алгоритм шифрования RSA по-прежнему широко используется, область криптографии развивается, чтобы противостоять потенциальным квантовым угрозам. Для обеспечения безопасности данных в постквантовом мире разрабатываются новые методы шифрования.
Можно ли расшифровать RSA?
Шифрование RSA может быть расшифровано с помощью закрытого ключа, но этот ключ хранится в секрете, что делает расшифровку данных неавторизованными лицами чрезвычайно сложной. Безопасность алгоритма RSA зависит от длины ключа, и достижения в области квантовых вычислений могут поставить под угрозу устойчивость RSA к дешифрованию в будущем.
Можно ли расшифровать AES?
Шифрование AES технически можно расшифровать, но практическая целесообразность этого зависит от длины используемого ключа. AES-128, AES-192 и AES-256 обеспечивают разные уровни безопасности, причем более длинные ключи обеспечивают более надежную защиту. Расшифровка шифрования AES без правильного ключа не поддается вычислениям, особенно при использовании ключей большой длины, таких как AES-256.
Заключение
Мы объяснили разницу между алгоритмами AES и RSA и то, как они могут дополнять друг друга для повышения уровня безопасности. А поскольку универсального решения для современных сложных задач шифрования не существует, стратегический подход предполагает использование сильных сторон AES и RSA.
Шифры AES и RSA имеют разные преимущества и недостатки. AES быстрее и проще в использовании, в то время как RSA обеспечивает более сложную защиту, способную противостоять более жестким атакам.
По мере развития технологий шифрование данных должно совершенствоваться, чтобы противостоять новым угрозам. Шифры RSA и AES, хотя и являются сильными сами по себе, сталкиваются с уязвимостями и проблемами в эпоху квантовых вычислений. Для поддержания безопасности AES может потребоваться большая длина ключа, а будущее RSA – в переходе к квантово-устойчивому шифрованию.
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
