Publiskās atslēgas kriptogrāfija, kas pazīstama arī kā asimetriskā kriptogrāfija, ir kiberdrošības jomas pamatjēdziens, kas radās saistībā ar atslēgu sadales problēmu privātās atslēgas kriptogrāfijā (simetriskā kriptogrāfija). Lai gan atslēgu izplatīšana patiešām ir nopietna problēma klasiskajā simetriskā kriptogrāfijā, publiskās atslēgas kriptogrāfija piedāvāja veidu, kā atrisināt šo problēmu, bet papildus ieviesa daudzpusīgāku pieeju, ko var risināt dažādu drošības problēmu risināšanā.
Viena no publiskās atslēgas kriptogrāfijas galvenajām priekšrocībām ir tās spēja nodrošināt drošus saziņas kanālus, neizmantojot iepriekš koplietotas atslēgas. Tradicionālajā simetriskā kriptogrāfijā gan sūtītājam, gan saņēmējam ir jābūt kopējai slepenajai atslēgai šifrēšanai un atšifrēšanai. Šo slepeno atslēgu droša izplatīšana un pārvaldība var būt apgrūtinošs uzdevums, īpaši liela mēroga sistēmās. Publiskās atslēgas kriptogrāfija novērš šo problēmu, izmantojot atslēgu pāri: publisko atslēgu šifrēšanai un privāto atslēgu atšifrēšanai.
RSA kriptosistēma, viens no visplašāk izmantotajiem publiskās atslēgas šifrēšanas algoritmiem, ir publiskās atslēgas kriptogrāfijas daudzpusības piemērs. RSA sistēmā sistēmas drošība ir atkarīga no skaitļošanas grūtībām, faktorinējot lielus veselus skaitļus. Publiskā atslēga, kas ir pieejama ikvienam, sastāv no diviem komponentiem: moduļa (n) un publiskā eksponenta (e). Privātā atslēga, ko zina tikai saņēmējs, ietver moduli (n) un privāto eksponentu (d). Izmantojot modulārās aritmētikas un skaitļu teorijas īpašības, RSA nodrošina drošu saziņu pa nedrošiem kanāliem.
Papildus atslēgu izplatīšanai publiskās atslēgas kriptogrāfija kalpo vairākiem citiem būtiskiem kiberdrošības mērķiem. Piemēram, digitālie paraksti ir būtisks publiskās atslēgas kriptogrāfijas lietojums, kas ļauj entītijām autentificēt digitālo ziņojumu integritāti un izcelsmi. Parakstot ziņojumu ar savu privāto atslēgu, sūtītājs var sniegt neapgāžamus autorības, nenoliegšanas un datu integritātes pierādījumu. Saņēmējs var pārbaudīt parakstu, izmantojot sūtītāja publisko atslēgu, pārliecinoties, ka sūtīšanas laikā ziņojums nav bojāts.
Turklāt publiskās atslēgas kriptogrāfijai ir būtiska loma atslēgu apmaiņas protokolos, piemēram, Difija-Helmena atslēgu apmaiņā. Šis protokols ļauj divām pusēm izveidot kopīgu slepeno atslēgu nedrošā kanālā, neizmantojot iepriekš koplietotas atslēgas. Izmantojot modulārās eksponēšanas īpašības, Difijs-Helmens nodrošina, ka pat tad, ja noklausītājs pārtver komunikāciju, viņi nevar iegūt koplietoto atslēgu, neatrisinot skaitļošanas ziņā sarežģītu problēmu.
Papildus drošai saziņai un atslēgu apmaiņai publiskās atslēgas kriptogrāfija ir pamatā dažādiem citiem kiberdrošības mehānismiem, tostarp digitālajiem sertifikātiem, drošo ligzdu slāņa (SSL) protokoliem un drošā apvalka (SSH) sakariem. Šīs lietojumprogrammas parāda publiskās atslēgas kriptogrāfijas daudzpusību un nozīmi mūsdienu kiberdrošības praksē.
Lai gan atslēgu izplatīšana ir nopietns izaicinājums klasiskajā kriptogrāfijā, publiskās atslēgas kriptogrāfija piedāvā visaptverošāku risinājumu, kas pārsniedz šo konkrēto problēmu. Iespējojot drošu saziņu, ciparparakstus, atslēgu apmaiņu un virkni citu kiberdrošības lietojumprogrammu, publiskās atslēgas kriptogrāfijai ir izšķiroša nozīme digitālās informācijas konfidencialitātes, integritātes un autentiskuma nodrošināšanā.
Citi jaunākie jautājumi un atbildes par EITC/IS/CCF klasiskās kriptogrāfijas pamati:
- Vai GSM sistēma ievieš savu straumes šifru, izmantojot lineāros atgriezeniskās saites maiņas reģistrus?
- Vai Rijndael šifrs uzvarēja NIST konkursā, lai kļūtu par AES kriptosistēmu?
- Kas ir brutāla spēka uzbrukums?
- Vai mēs varam pateikt, cik daudz nereducējamu polinomu pastāv GF(2^m)?
- Vai datu šifrēšanas standartā (DES) var divas dažādas ieejas x1, x2 radīt vienu un to pašu izvadi y?
- Kāpēc FF GF(8) pats nereducējamais polinoms nepieder pie tā paša lauka?
- Vai S-box stadijā DES, jo mēs samazinām ziņojuma fragmentu par 50%, vai ir garantija, ka mēs nezaudēsim datus un ziņojumi paliks atkopjami/atšifrējami?
- Vai ar uzbrukumu vienam LFSR ir iespējams sastapties ar šifrētu un atšifrētu 2 m garas pārraides daļas kombināciju, no kuras nav iespējams izveidot atrisināmu lineāro vienādojumu sistēmu?
- Uzbrukuma gadījumā vienam LFSR, ja uzbrucēji uztver 2 m bitus no pārraides (ziņojuma) vidus, vai viņi joprojām var aprēķināt LSFR konfigurāciju (p vērtības) un vai viņi var atšifrēt atpakaļgaitā?
- Cik patiesi nejauši ir TRNG, kuru pamatā ir nejauši fiziski procesi?
Skatiet vairāk jautājumu un atbilžu sadaļā EITC/IS/CCF klasiskās kriptogrāfijas pamati