الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن و نامتقارن

امنیت اطلاعات، به ویژه با شبکه های ارتباطی مدرن، به یک عامل بزرگ تبدیل شده است و حفره هایی را بر جای می گذارد که می تواند اثرات مخربی داشته باشد. این مقاله بحثی در مورد دو طرح رمزگذاری محبوب ارائه می دهد که می توانند برای بهبود امنیت ارتباطات تحت رمزگذاری متقارن و نامتقارن استفاده شوند. اصولاً بهترین راه برای شروع این بحث این است که از مبانی شروع کنیم. بنابراین ما به تعاریف الگوریتم ها و مفاهیم کلیدی رمزنگاری نگاه می کنیم و سپس الگوریتم ها را بررسی و مقایسه می کنیم. رمزگذاری متقارن و نامتقارن که در آن مقایسه ای از این دو تکنیک ارائه می کنیم.

الگوریتم ها

قبل از ارائه توضیحاتی در مورد مقایسه الگوریتم های رمزنگاری متقارن و نامتقارن، به تعریف کلی الگوریتم ها می پردازیم. یک الگوریتم اساسا یک روش یا فرمول برای حل یک مشکل ردیابی داده است. الگوریتم رمزگذاری مجموعه ای از روش های ریاضی برای انجام رمزگذاری داده ها است. با استفاده از چنین الگوریتمی، اطلاعات به متن رمزی تبدیل می‌شوند و برای تبدیل داده‌ها به شکل اصلی نیاز به استفاده از یک کلید دارد. این ما را به مفهوم رمزنگاری می رساند که مدت هاست در امنیت اطلاعات در سیستم های ارتباطی استفاده می شود.

رمزگذاری

رمزنگاری روشی است برای استفاده از اصول پیشرفته ریاضی برای ذخیره و انتقال داده ها به روشی خاص به طوری که فقط کسانی که در نظر گرفته شده اند بتوانند آن را بخوانند و پردازش کنند. رمزگذاری یک مفهوم کلیدی در رمزنگاری است. این فرآیندی است که طی آن یک پیام به شکلی رمزگذاری می شود که توسط استراق سمع کننده قابل خواندن یا درک نباشد.

این تکنیک قدیمی است و برای اولین بار توسط سزار برای رمزگذاری پیام های خود با استفاده از رمز سزار استفاده شد. متن ساده از یک کاربر می تواند به متن رمز شده رمزگذاری شود، سپس از طریق یک کانال ارتباطی ارسال شود و هیچ شنود کننده ای نمی تواند متن ساده را رهگیری کند. هنگامی که به انتهای دریافت می رسد، متن رمز شده به متن اصلی رمزگشایی می شود.

اصطلاحات رمزنگاری

رمزگذاری: فرآیند قفل کردن اطلاعات از طریق رمزگذاری.

رمزگشایی: فرآیند باز کردن قفل اطلاعات رمزگذاری شده با استفاده از تکنیک های رمزنگاری.

کلید: یک راز، مانند رمز عبور، که برای رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات استفاده می شود. انواع مختلفی از کلیدها در رمزنگاری استفاده می شود.

استگانوگرافی: در واقع علم پنهان کردن اطلاعات از افرادی است که از شما جاسوسی می کنند. تفاوت بین استگانوگرافی و رمزگذاری در این است که جاسوسان بالقوه ممکن است نتوانند اطلاعات پنهان را در وهله اول شناسایی کنند.

رمزگذاری متقارن چیست؟

رمزگذاری متقارن این ساده ترین نوع رمزگذاری است که تنها حاوی یک کلید مخفی برای رمزگذاری و رمزگشایی اطلاعات است. رمزگذاری متقارن یک تکنیک قدیمی و شناخته شده است. از یک کلید مخفی استفاده می کند که می تواند یک عدد، یک کلمه یا رشته ای از حروف تصادفی باشد. این متن با متن پیام ساده ترکیب می شود تا محتوا را به روشی خاص تغییر دهد.

فرستنده و گیرنده باید کلید مخفی مورد استفاده برای رمزگذاری و رمزگشایی همه پیام ها را بدانند. Blowfish، AES، RC4، DES، RC5 و RC6 نمونه هایی از رمزگذاری متقارن هستند. پرکاربردترین الگوریتم های متقارن AES-128، AES-192 و AES-256 هستند. عیب اصلی رمزگذاری کلید متقارن این است که همه طرف های درگیر باید کلید مورد استفاده برای رمزگذاری داده ها را قبل از اینکه بتوانند رمزگشایی کنند، مبادله کنند.

رمزگذاری نامتقارن چیست؟

رمزگذاری نامتقارن این روش که به عنوان رمزنگاری کلید عمومی نیز شناخته می شود، در مقایسه با رمزگذاری متقارن، روشی نسبتاً جدید است. رمزگذاری نامتقارن از دو کلید برای رمزگذاری متن ساده استفاده می کند. کلیدهای مخفی از طریق اینترنت یا یک شبکه بزرگ رد و بدل می شوند. این تضمین می کند که افراد مخرب از کلیدها سوء استفاده نمی کنند.

توجه به این نکته ضروری است که هر کسی که یک کلید مخفی داشته باشد می تواند پیام را رمزگشایی کند، به همین دلیل است که رمزگذاری نامتقارن از دو کلید مرتبط برای افزایش امنیت استفاده می کند. کلید عمومی برای هر کسی که ممکن است بخواهد برای شما پیامی بفرستد به رایگان در دسترس است. کلید خصوصی دوم مخفی نگه داشته می شود تا فقط شما آن را بدانید.

پیام رمزگذاری شده با استفاده از کلید عمومی فقط با استفاده از کلید خصوصی قابل رمزگشایی است، در حالی که پیام رمزگذاری شده با استفاده از کلید خصوصی را می توان با استفاده از کلید عمومی رمزگشایی کرد. حفاظت از کلید عمومی ضروری نیست زیرا در دسترس عموم است و می توان آن را از طریق اینترنت ارسال کرد.

برای اطلاعات بیشتر در زمینه آشنایی با کلیدها و آدرس های رمزگذاریروی لینک کلیک کنید.

کلید نامتقارن قدرت بسیار بهتری در تضمین امنیت اطلاعات ارسال شده در حین ارتباط دارد. رمزگذاری نامتقارن بیشتر در کانال های ارتباطی روزمره به ویژه در اینترنت استفاده می شود. الگوریتم های رمزگذاری کلید نامتقارن رایج شامل EIGamal، RSA، DSA، تکنیک های منحنی بیضی، PKCS می باشد.

رمزگذاری نامتقارن در گواهی های دیجیتال

برای استفاده از رمزگذاری نامتقارن، باید راهی برای کشف کلیدهای عمومی وجود داشته باشد. یک تکنیک رایج استفاده از گواهینامه های دیجیتال در مدل ارتباطی مشتری-سرور است. گواهی مجموعه ای از اطلاعات است که کاربر و سرور را شناسایی می کند. این شامل اطلاعاتی مانند نام سازمان، مرجع صادرکننده گواهی، آدرس ایمیل و کشور کاربران و کلید عمومی کاربران است.

هنگامی که یک سرور و یک سرویس گیرنده به یک اتصال رمزگذاری شده ایمن نیاز دارند، درخواستی را از طریق شبکه به طرف مقابل ارسال می کنند که یک نسخه از گواهی را پس می فرستد. کلید عمومی طرف مقابل را می توان از گواهی مشتق کرد. این گواهی همچنین می تواند برای شناسایی منحصر به فرد دارنده استفاده شود. SSL/TLS از رمزگذاری نامتقارن و متقارن استفاده می‌کند، نگاهی گذرا به گواهی‌های SSL امضا شده دیجیتالی صادر شده توسط مقامات گواهی معتبر (CA) بیندازید.

مقایسه الگوریتم های رمزگذاری متقارن و نامتقارن

– رمزگذاری متقارن از کلیدی استفاده می کند که باید بین افرادی که قرار است پیام ها را دریافت کنند به اشتراک گذاشته شود، در حالی که رمزگذاری نامتقارن از یک جفت کلید عمومی و یک کلید خصوصی برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها در ارتباطات استفاده می کند.

– نکته بعدی در مورد مقایسه الگوریتم ها رمزگذاری متقارن و نامتقارن این به این دلیل است که رمزگذاری متقارن یک تکنیک قدیمی است، در حالی که رمزگذاری نامتقارن نسبتاً جدید است.

– رمزگذاری نامتقارن برای تکمیل مشکل ذاتی نیاز به اشتراک گذاری کلیدها در مدل رمزگذاری متقارن معرفی شد و نیاز به اشتراک گذاری کلیدها با استفاده از یک جفت کلید عمومی-خصوصی را از بین برد.

– رمزگذاری نامتقارن زمان نسبتاً بیشتری نسبت به رمزگذاری متقارن نیاز دارد.

– به طور کلی یکی از مهم ترین موارد در مقایسه الگوریتم های رمزگذاری متقارن و نامتقارن این است که رمزگذاری نامتقارن از امنیت بیشتری نسبت به رمزگذاری متقارن برخوردار است.