Cum criptarea cu chei publice asigură integritatea datelor

Datele au nevoie de securitate, iar securitatea necesită criptare.

Printre alte lucruri,   criptare   joacă un rol vital în asigurarea securității datelor. Este un proces de conversie a datelor într-o formă neinteligibilă care poate fi decodificată sau decriptată doar cu ajutorul unei chei criptografice.

O cheie criptografică este o secvență aleatorie de caractere care este generată într-un mecanism de criptare. Este folosit pentru a converti textul simplu în text cifrat în timpul criptării. Puteți utiliza aceeași cheie (criptare simetrică) sau o cheie diferită (criptare asimetrică) pentru a converti textul cifrat în text simplu.

Criptarea ascunde mesajul real și îl convertește în text cifrat, făcându-l imposibil de citit. Criptarea cu cheie publică este o astfel de metodă prin care puteți cripta un mesaj. Gândiți-vă la el ca la o lacăt cu două chei (cheie publică și cheie privată). Dacă un utilizator îl blochează cu prima cheie, doar a doua cheie o poate debloca și invers.

Există și alte metode, cum ar fi criptarea simetrică sau criptarea hibridă, dar, deocamdată, să aruncăm o privire mai profundă asupra criptării cu chei publice și să vedem cum oferă utilizatorilor securitate ridicată a datelor.

Ce este criptarea cu cheie publică?

Criptarea cu chei publice, cunoscută și sub numele de criptare cu chei publice, este o tehnică care utilizează două chei diferite pentru a cripta și decripta datele. Una este cheia publică, care este disponibilă tuturor pentru a cripta datele, iar cealaltă este cheia privată pe care un inițiator o poate folosi pentru decriptare.

Criptarea cu chei publice se mai numește și criptare asimetrică și este utilizată pe scară largă pentru Transport Layer Security/Secure Sockets Layer (TLS/SSL), făcând posibilă Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS).

Pentru a trimite un mesaj criptat, puteți obține cheia publică a destinatarului dintr-un director partajat. Utilizați această cheie pentru a cripta un mesaj înainte de a-l trimite, iar destinatarul ar putea să-l decripteze folosind cheia privată corespunzătoare.

În schimb, dacă criptați un mesaj folosind cheia privată, destinatarul îl poate decripta doar cu cheia publică, verificându-vă identitatea. Puteți efectua atât criptarea, cât și decriptarea automat, fără a bloca și debloca fizic un mesaj. Organizațiile folosesc   software de criptare   pentru a desfășura procesul fără probleme și pentru a asigura o protecție robustă a datelor.

Criptarea cu chei publice este un proces de criptare extrem de sigur, deoarece nu necesită ca nimeni să-și partajeze cheia privată, prevenind scurgerea acesteia în transmisie. Oferă o securitate substanțială a informațiilor și vă păstrează datele protejate împotriva accesului neautorizat.

Comunicațiile prin internet utilizează infrastructura cu chei publice (PKI) pentru a gestiona identitatea și securitatea. Criptarea asimetrică, sau criptografia cu cheie publică, este tehnologia de bază care permite PKI și oferă protecție a datelor în diferite canale de comunicație.

Pe de altă parte, criptarea cu chei private, cunoscută și sub numele de criptare simetrică, este o tehnică care utilizează o cheie atât pentru criptare, cât și pentru decriptare. Ambii   criptare simetrică și asimetrică   beneficiile și provocările lor se bazează pe cazul de utilizare și puterea de criptare necesară.

Cum funcționează criptografia cu cheie publică?

Criptarea cu cheie publică permite utilizatorilor să trimită și să primească mesaje în secret. Acesta permite fiecărui utilizator să creeze o pereche de chei: o cheie publică și o cheie privată . Ambele taste au o relație matematică între ele. Dar o cheie privată nu poate fi derivată practic dintr-o cheie publică.

În criptare, se poate folosi o cheie publică pentru a cripta un mesaj, pe care cheia privată a destinatarului îl poate decoda doar. Mai mult, dacă expeditorul criptează un mesaj folosind cheia privată, destinatarul vizat poate verifica identitatea expeditorului cu o cheie publică.

Criptarea cheilor publice folosește chei de lungimi mai lungi care reduc problemele legate de gestionarea cheilor, deoarece nu este nevoie să se schimbe cheile. Odată ce o cheie este folosită pentru a cripta mesajul, nu poate fi folosită pentru a-l decripta.

Aplicații ale criptografiei cu cheie publică

Criptografia cu cheie publică este utilizată de obicei în semnăturile electronice. O semnătură electronică este o metodă matematică de autentificare a identității unui utilizator și de a menține integritatea unui document, mesaj sau software. Întreprinderile folosesc în general   software de semnătură electronică   pentru a distribui documente sensibile din punct de vedere juridic și a colecta semnături digitale.

În afară de semnăturile digitale, criptografia cu cheie publică este utilizată în diverse alte scopuri.

Securitatea serverului web

Criptografia cu cheie publică este nucleul protocolului de criptare TLS/SSL care asigură securitatea în HTTPS. Protejează serverele web și clienții împotriva   atacuri cibernetice   precum atacurile de tip man-in-the-middle, în care un atacator interceptează comunicarea și accesează conținutul din mesaje. Criptarea simetrică este, de asemenea, o parte a HTTPS, unde criptarea cu chei publice este utilizată pentru a schimba cheile între două părți, iar cheile de criptare simetrice sunt folosite pentru a desfășura procesul de criptare.

Criptarea cu cheie publică permite expeditorului și destinatarului să-și verifice identitățile și îi ajută să se apere împotriva atacurilor de tip man-in-the-middle. Securitatea serverului web oferă, de asemenea, un avantaj suplimentar în clasarea site-urilor web mai sus pe motoarele de căutare precum Google sau Bing.

Autentificarea identității

Datele au sărit acum dincolo de rețelele tradiționale la cloud, dispozitive mobile, dispozitive Internet of Things (IoT) și diverse alte tehnologii, ceea ce face esențială pentru întreprinderi să securizeze identitățile. Criptografia cu cheie publică permite organizațiilor să utilizeze certificate de identitate digitală și să înlocuiască parolele pentru a preveni   atacuri cu forță brută.

Criptare e-mail

Criptarea e-mailului folosește criptografia cu cheie publică pentru a autentifica și cripta un mesaj. Ajută la protejarea mesajului împotriva entităților neautorizate sau a hackerilor rău intenționați. Chiar dacă un atacator sparge parola unui server de e-mail, nu va putea vedea conținutul e-mailurilor din cauza criptării.

Poți să folosești   software de criptare e-mail   pentru a proteja e-mailurile prin semnarea digitală a acestora pentru a vă dovedi identitatea și criptarea conținutului și a atașamentelor aflate în tranzit sau stocate pe un server.

Metodele securizate de criptare a e-mailului, cum ar fi certificatele S/MIME (extensii de poștă electronică securizată/multifuncțională), utilizează infrastructura cheii publice pentru a verifica identitatea digitală și pentru a facilita criptarea.

Criptomonedă

Criptomonede proeminente precum Bitcoin se bazează pe criptografia cu cheie publică pentru tranzacții. Utilizatorii au o cheie publică care este disponibilă pentru toată lumea, iar cheile private sunt păstrate secrete, care sunt folosite pentru a efectua o tranzacție.

De exemplu, în registrul Bitcoin, rezultatele tranzacțiilor necheltuite (UTXO) sunt legate de o cheie publică. Când utilizatorul A dorește să semneze o tranzacție cu utilizatorul B, utilizatorul A își folosește cheia privată pentru a cheltui UTXO și generează un nou UTXO legat de cheia publică a utilizatorului B.

Algoritmi de criptare cu cheie publică

Algoritmii de criptare cu cheie publică sunt funcții matematice care sunt fie utilizate pentru a cripta un mesaj, fie pentru a verifica originea unui mesaj și identitatea expeditorului.

Unii algoritmi populari de criptare cu cheie publică sunt menționați mai jos.

Algoritmul Rivest-Shamir-Adleman (RSA).

Algoritmul RSA permite oamenilor să folosească chei publice și private pentru a cripta un mesaj. Când o cheie publică este utilizată pentru criptare, o cheie privată va facilita decriptarea și invers. Datorită acestei proprietăți, a devenit un algoritm popular de criptare asimetrică. RSA ajută organizațiile să asigure confidențialitatea, integritatea, non-repudierea și autenticitatea informațiilor aflate în stocare sau în tranzit.

Algoritmul RSA generează o cheie publică și o cheie privată printr-un proces complex care implică factorizarea numerelor întregi mari, care sunt un produs a două numere prime mari.

Să luăm un exemplu pentru a vedea cum funcționează algoritmul RSA. Luați în considerare două numere prime, p și q, care sunt generate folosind algoritmul de testare a primalității Rabin-Miller. Algoritmul testului de primalitate Rabin-Miller determină dacă un număr este prim. Folosiți cele două numere prime și calculați modulul lor, n.

Cheia publică cuprinde modulul (n) și un exponent public, de ex. Valoarea exponentului public nu trebuie să fie secretă, deoarece cheia publică este accesibilă tuturor. De obicei, este considerat 65537.

Cheia privată constă dintr-un modul (n) și un exponent privat, d (calculat din algoritmul euclidian extins pentru a găsi inversul multiplicativ în raport cu totientul lui n).

Cheile RSA au, de obicei, 1024 de biți, dar guvernul și unele industrii solicită să folosească o lungime minimă a cheii de 2048 de biți pentru mai multă securitate.

Algoritmul de semnătură digitală (DSA)

Un algoritm de semnătură digitală este un tip de algoritm de criptare cu cheie publică care este utilizat pentru a genera semnături electronice. Acesta permite destinatarului să autentifice identitatea expeditorului și să verifice originea mesajului.

Interesant este că un expeditor își pune semnătura electronică folosind cheia privată, care este verificată de un destinatar cu ajutorul cheii publice corespunzătoare. Mai simplu spus, o cheie privată este unică; o poate folosi o singură persoană sau entitate. Cu toate acestea, oricine poate autentifica originea mesajului folosind cheia publică, deoarece este disponibilă pentru toți.

Algoritmii de semnătură digitală au o putere substanțială, dar lungimea semnăturii este mai mică în comparație cu alți algoritmi de semnătură. Viteza sa de calcul este mai mică și necesită mai puțin spațiu de stocare pentru a funcționa.

Criptografia cu curbă eliptică (ECC)

Criptografia cu curbă eliptică este un tip de criptografie cu cheie publică care folosește teoria curbei eliptice pentru a genera chei criptografice eficiente și eficiente. ECC generează chei prin proprietățile ecuațiilor curbei eliptice, mai degrabă decât prin factorizarea a două numere prime mari.

Este popular în aplicațiile mobile, deoarece oferă același nivel de securitate cu o cheie de 256 de biți pe care îl oferă alte sisteme de criptare, cum ar fi RSA, într-o cheie de 3072 de biți, utilizând în același timp o putere de calcul mai mică și mai puține resurse ale bateriei.

Odată cu dezvoltarea continuă în calculul cuantic, algoritmii de criptare care depind de factorizarea a două numere prime mari vor fi mai ușor de descifrat. Distribuția cheilor ECC și Quantum ar putea fi cele mai bune alternative rezonabile pentru criptarea datelor în zilele următoare.

Criptare cu cheie publică în TLS/SSL

Protocolul TLS/SSL asigură comunicații criptate printr-o rețea, valorificând atât criptarea asimetrică, cât și cea simetrică, oferind în același timp securitatea datelor end-to-end. Într-o strângere de mână TLS/SSL, serverul este de acord cu un algoritm de criptare. Site-urile web au certificate TLS/SSL care dețin cheia publică, în timp ce cheia privată este instalată pe server.

Comunicațiile dintre client și server sunt apoi criptate folosind algoritmul de criptare decis și cheile corespunzătoare. Ajută la protejarea mesajelor împotriva hackerilor rău intenționați și asigură un canal de comunicare securizat între un client și un server.

În întregul proces, nu este nevoie să partajați cheile criptografice. Cheia publică a receptorului este folosită pentru a cripta un mesaj care poate fi decriptat numai de cheia privată a receptorului.

Este mai bună criptarea cu cheie publică?

Criptarea cu chei publice constă în utilizarea a două chei, oferind o metodă de criptare mai sigură în comparație cu criptografia simetrică. Nu există schimburi de chei private în criptarea cheilor publice care elimină problemele gestionării cheilor. În schimb, dacă o cheie privată schimbată este furată sau pierdută în criptarea simetrică, aceasta poate compromite întregul sistem.

Criptarea cu cheie publică urmează un proces complex de criptare a mesajelor. Este nevoie de mai mult timp și uneori resurse decât criptarea simetrică, dar oferă o securitate mai mare. De asemenea, criptează certificatele digitale, astfel încât hackerii rău intenționați să nu aibă acces la ele chiar dacă sunt compromisi.

Alegerea criptării va depinde de utilizarea acesteia, natura dispozitivului, stocare, putere de calcul, nivelul de securitate și alte elemente. În funcție de acești parametri, atât criptosistemele simetrice, cât și cele asimetrice vor avea avantajele și dezavantajele lor.

Beneficiile criptografiei cu cheie publică

Principalul avantaj al utilizării criptografiei cu cheie publică este securitatea mai solidă a datelor. Deoarece utilizatorii nu trebuie să partajeze, să transmită sau să dezvăluie nimănui cheile lor private, aceasta reduce riscul ca un criminal cibernetic să intercepteze o cheie privată și să o exploateze pentru a decripta comunicațiile.

Ajută utilizatorii să abordeze provocările de distribuție a cheilor cu care se confruntă în timp ce folosesc criptarea cheii private. Acesta permite organizațiilor să mențină confidențialitatea și integritatea datelor, rezultând o securitate mai solidă a informațiilor.

Pe lângă puterea de criptare, criptografia cu cheie publică le permite utilizatorilor să verifice identitățile digitale, asigurând în același timp non-repudierea. Aceste beneficii au făcut din criptografia asimetrică o alegere populară de criptare, de la Pretty Good Privacy (PGP) și HTTPS la OpenID Connect (OIDC) și WebAuthN.

Provocări ale criptării cu chei publice

Dezavantajul major al criptării cu chei publice este viteza scăzută la care se realizează procesul de criptare. Este nevoie de mai multă putere de calcul și de stocare pentru a genera o pereche de chei publice și chei private, folosind operații matematice complexe care implică o factorizare considerabilă a numerelor prime.

Echipați pentru a cripta

Echipați-vă stiva de securitate cu software de criptare și protejați fiecare comunicare care trebuie să rămână privată. Criptarea cu cheie publică vă va ajuta să oferiți o protecție solidă datelor dvs. cu un mecanism de criptare complex.

Împreună cu criptarea și alte apărări de securitate, veți putea asigura securitatea informațiilor și veți respecta standardele de reglementare.

Descoperiți ce altceva aveți nevoie pentru a consolida securitatea informațiilor în organizația dvs.