Kriptografija z javnim ključem, znana tudi kot asimetrična kriptografija, je temeljni koncept na področju kibernetske varnosti, ki se je pojavil zaradi problematike distribucije ključev v kriptografiji z zasebnim ključem (simetrična kriptografija). Medtem ko je porazdelitev ključev res velik problem v klasični simetrični kriptografiji, je kriptografija z javnim ključem ponudila način za rešitev tega problema, a je poleg tega uvedla bolj vsestranski pristop, ki ga je mogoče nasloviti na različne varnostne izzive.
Ena glavnih prednosti kriptografije z javnimi ključi je njena zmožnost zagotavljanja varnih komunikacijskih kanalov brez potrebe po vnaprej deljenih ključih. V tradicionalni simetrični kriptografiji morata tako pošiljatelj kot prejemnik imeti skupni tajni ključ za šifriranje in dešifriranje. Varno razdeljevanje in upravljanje teh skrivnih ključev je lahko okorna naloga, zlasti v velikih sistemih. Kriptografija z javnim ključem odpravi ta izziv z uporabo para ključev: javnega ključa za šifriranje in zasebnega ključa za dešifriranje.
Kriptosistem RSA, eden najpogosteje uporabljanih algoritmov šifriranja z javnim ključem, ponazarja vsestranskost kriptografije z javnim ključem. V RSA je varnost sistema odvisna od računskih težav pri faktoriziranju velikih celih števil. Javni ključ, ki je dostopen vsem, je sestavljen iz dveh komponent: modula (n) in javnega eksponenta (e). Zasebni ključ, ki ga pozna samo prejemnik, je sestavljen iz modula (n) in zasebnega eksponenta (d). Z izkoriščanjem lastnosti modularne aritmetike in teorije števil RSA omogoča varno komunikacijo prek nevarnih kanalov.
Poleg distribucije ključev kriptografija z javnimi ključi služi številnim drugim bistvenim namenom kibernetske varnosti. Digitalni podpisi so na primer ključna uporaba kriptografije z javnimi ključi, ki subjektom omogoča avtentikacijo celovitosti in izvora digitalnih sporočil. S podpisom sporočila s svojim zasebnim ključem lahko pošiljatelj zagotovi neizpodbitno dokazilo o avtorstvu, nezavržljivosti in celovitosti podatkov. Prejemnik lahko preveri podpis z uporabo pošiljateljevega javnega ključa, s čimer zagotovi, da sporočilo med prenosom ni bilo spremenjeno.
Poleg tega ima kriptografija z javnim ključem ključno vlogo v protokolih za izmenjavo ključev, kot je izmenjava ključev Diffie-Hellman. Ta protokol dvema stranema omogoča vzpostavitev skupnega skrivnega ključa prek nezaščitenega kanala brez potrebe po vnaprej deljenih ključih. Z izkoriščanjem lastnosti modularnega potenciranja Diffie-Hellman zagotavlja, da tudi če prisluškovalec prestreže komunikacijo, ne more izpeljati skupnega ključa brez rešitve računsko težkega problema.
Poleg varne komunikacije in izmenjave ključev kriptografija z javnimi ključi podpira različne druge mehanizme kibernetske varnosti, vključno z digitalnimi potrdili, protokoli sloja varnih vtičnic (SSL) in komunikacijo varne lupine (SSH). Te aplikacije prikazujejo vsestranskost in pomen kriptografije z javnimi ključi v sodobnih praksah kibernetske varnosti.
Medtem ko je distribucija ključev velik izziv v klasični kriptografiji, kriptografija z javnim ključem ponuja celovitejšo rešitev, ki presega to specifično težavo. Z omogočanjem varne komunikacije, digitalnih podpisov, izmenjave ključev in vrste drugih aplikacij za kibernetsko varnost ima kriptografija z javnim ključem ključno vlogo pri zagotavljanju zaupnosti, celovitosti in pristnosti digitalnih informacij.
Druga nedavna vprašanja in odgovori v zvezi Temelji klasične kriptografije EITC/IS/CCF:
- Ali sistem GSM implementira svojo tokovno šifro z linearnimi povratnimi premičnimi registri?
- Je šifra Rijndael zmagala na razpisu NIST, da postane kriptosistem AES?
- Kaj je napad s surovo silo?
- Ali lahko povemo, koliko ireduktibilnih polinomov obstaja za GF(2^m)?
- Ali lahko dva različna vhoda x1, x2 ustvarita enak izhod y v standardu šifriranja podatkov (DES)?
- Zakaj v FF GF(8) ireduktibilni polinom sam ne pripada istemu polju?
- Ali na stopnji S-boxov v DES, ker zmanjšujemo fragment sporočila za 50 %, obstaja jamstvo, da ne bomo izgubili podatkov in bo sporočilo ostalo obnovitveno/dešifrirano?
- Ali je možno pri napadu na posamezen LFSR naleteti na kombinacijo šifriranega in dešifriranega dela prenosa dolžine 2m, iz katerega ni mogoče zgraditi rešljivega sistema linearnih enačb?
- Ali lahko v primeru napada na en sam LFSR, če napadalci zajamejo 2 m bitov od sredine prenosa (sporočila), še vedno izračunajo konfiguracijo LSFR (vrednosti p) in ali lahko dešifrirajo v smeri nazaj?
- Kako resnično naključni so TRNG-ji, ki temeljijo na naključnih fizičnih procesih?
Oglejte si več vprašanj in odgovorov v Osnovah klasične kriptografije EITC/IS/CCF