Ассиметричное шифрование

Асимметричное шифрование часто называют шифрованием с помощью общего ключа, при котором используются разные, но взаимно дополняющие друг друга ключи и алгоритмы шифрования и расшифровки.

Этот механизм полагается на два взаимосвязанных ключа: общий ключ и частный ключ. Если Алиса и Боб хотят установить связь с использованием шифрования через общий ключ, обоим нужно получить два ключа: общий и частный (см. рисунок 3).

Для шифрования и расшифровки данных Алиса и Боб будут пользоваться разными ключами.

Вот некоторые наиболее типичные цели использования алгоритмов общих ключей:

· обеспечение конфиденциальности данных;

· аутентификация отправителя;

· безопасное получение общих ключей для совместного использования.

Чтобы лучше понять, как достигается конфиденциальность данных и проводится аутентификация отправителя, пройдем по всему процессу шаг за шагом. Сначала и Алиса, и Боб должны создать свои пары общих/частных ключей. После создания таких пар Алиса и Боб должны обменяться своими общими ключами.

На рисунке 4 показано, как шифрование с помощью общих ключей обеспечивает конфиденциальность информации.

Если Алиса хочет отправить Бобу конфиденциальные данные (другими словами, если она хочет, чтобы никто, кроме Боба, не смог их прочесть), она шифрует данные с помощью общего ключа Боба и отправляет Бобу данные, зашифрованные этим способом. Получив сообщение от Алисы, Боб расшифровывает его с помощью своего частного ключа. Так как никто, кроме Боба, не имеет этого частного ключа, данные, отправленные Алисой, может расшифровать только Боб. Таким образом поддерживается конфиденциальность данных.

На рисунке 5 показано, как шифрование с помощью общего ключа помогает проводить аутентификацию отправителя.

Боб хочет быть уверен, что сообщение отправлено именно Алисой, а не человеком, который выдает себя за нее. Поскольку общий ключ не является секретным, доступ к нему может получить кто угодно. Но если Алиса зашифрует сообщение своим частным ключом, Боб должен расшифровать его с помощью общего ключа Алисы. Аутентификация происходит потому, что доступ к частному ключу Алисы имеет только она одна, и поэтому данные могли быть зашифрованы только ею.

Важным аспектом асимметричного шифрования является то, что частный ключ должен храниться в тайне.

Если частный ключ будет раскрыт, то человек, знающий этот ключ, сможет выступать от вашего имени, получать ваши сообщения и отправлять сообщения так, будто это делаете вы.

Механизмы генерирования пар общих/частных ключей являются достаточно сложными, но в результате получаются пары очень больших случайных чисел, одно из которых становится общим ключом, а другое — частным. Генерирование таких чисел требует больших процессорных мощностей, поскольку эти числа, а также их произведения должны отвечать строгим математическим критериям. Однако этот процесс генерирования абсолютно необходим для обеспечения уникальности каждой пары общих/частных ключей. Алгоритмы шифрования с помощью общих ключей редко используются для поддержки конфиденциальности данных из-за ограничений производительности. Вместо этого их часто используют в приложениях, где аутентификация проводится с помощью цифровой подписи и управления ключами.

Среди наиболее известных алгоритмов общих ключей можно назвать RSA (Ривест, Шамир, Адельман) и ElGamal.