Що таке криптосистеми?

Криптосистема - це система, яка використовує криптографічні методи надання послуг безпеки користувачам. Криптосистема також відома як система Cipher, що означає перетворення формату повідомлення, прочитаного у нечитабельний формат. Щоб детально зрозуміти Cryptosystem, давайте обговоримо модель криптосистеми, яка демонструє, як відправник і одержувач таємно спілкуються один з одним.

На наведеній діаграмі ви бачите, що відправник хоче надіслати повідомлення одержувачу таємно, не розкриваючи жодної третьої сторони. щоб досягти того, що криптосистема входить у зображення. У системі відправника криптосистема приймає Повідомлення i відправника. Звичайний текст і за допомогою секретного ключа (ключа шифрування) він виконує деякий алгоритм шифрування і формує шифротекст, а потім надсилає його до приймача. Після отримання шифротексту на стороні приймача криптосистеми виконують алгоритми дешифрування за допомогою секретного ключа (ключ дешифрування) і перетворюють текст шифру в звичайний текст. Метою криптосистеми є передача приватних даних від відправника до одержувача без тлумачення будь-якої третьої сторони.

Компоненти криптосистеми

Нижче наведено перелік компонентів Cryptosystem:

  1. Простий текст.
  2. Шифротекст.
  3. Алгоритм шифрування.
  4. Алгоритм розшифровки.
  5. Ключ шифрування.
  6. Розшифровувальний ключ.

1) Простий текст

Простий текст - це повідомлення або дані, які може зрозуміти кожен.

2) Шифротекст

Шифротекст - це повідомлення або дані, які не є у читабельному форматі, це досягається виконанням алгоритму шифрування простого тексту за допомогою ключа шифрування.

3) Алгоритм шифрування

Це процес перетворення простого тексту в Ciphertext за допомогою ключа шифрування. Для створення шифротексту потрібно два входи, тобто звичайний текст та ключ шифрування.

4) Алгоритм дешифрування

Це протилежний процес алгоритму шифрування, він перетворює текст шифру в звичайний текст, використовуючи ключ дешифрування. Для отримання простого тексту потрібно два входи, тобто шифротекст та ключ розшифровки.

5) ключ шифрування

Це ключ, який відправник використовував для перетворення простого тексту в текст шифру.

6) ключ розшифрування

Це ключ, який приймач використовує для перетворення шифротексту в звичайний текст.

Типи криптосистем

Існує два типи криптосистем - симетричне шифрування ключа та шифрування асиметричного ключа. Давайте обговоримо детально ці два типи.

1) Симетричне шифрування ключа

  • При симетричному шифруванні ключа і відправник, і отримувач використовують один і той же секретний ключ, тобто ключ шифрування для виконання шифрування та дешифрування. Симетричне шифрування ключа також відоме як симетрична криптографія.
  • Існує кілька алгоритмів, які використовують симетричні ключові поняття для досягнення безпеки. Наприклад, DES (стандарт шифрування даних), IDEA (міжнародний алгоритм шифрування даних), 3DES (потрійний стандарт шифрування даних), Blowfish.
  • Симетричне шифрування ключів здебільшого використовується всіма криптосистемами
  • При шифруванні симетричним ключем відправник і одержувач узгоджують один і той же секретний ключ. відправник зашифровує приватні дані, тобто звичайний текст, за допомогою секретного ключа та надсилає їх одержувачу. Після отримання даних одержувач використовує той самий секретний ключ, який використовує відправник для шифрування даних. За допомогою цього секретного ключа він перетворює текст шифру в звичайний текст.

На малюнку нижче ми можемо побачити роботу симетричного шифрування ключа.

Особливості криптосистеми у випадку шифрування симетричного ключа: -

  1. Оскільки вони використовують один і той же ключ для шифрування та розшифровки, вони повинні поділитися цим секретним ключем
  2. Для запобігання будь-якого типу секретного ключа атаки необхідно оновлювати через регулярний проміжок часу.
  3. Довжина секретного ключа при шифруванні симетричного ключа невелика, отже, процес шифрування та дешифрування відбувається швидше.
  4. Повинно існувати механізм спільного використання секретного ключа між відправником та одержувачем.

Виклики для симетричного шифрування ключа -

Створення секретного ключа: Щоб поділитися секретним ключем як відправника, так і одержувача, необхідно узгодити симетричний ключ, який вимагає встановлення механізму генерації ключів.

Питання щодо довіри: Відправник та одержувач повинні мати довіру, коли вони ділять симетричний ключ. Наприклад, припустимо, що одержувач втратив секретний ключ до зловмисників, і він не повідомляє про це відправника.

2) Асиметричне шифрування ключа

При асиметричному шифруванні ключа відправник та одержувач використовують два різні ключі для процесів шифрування та дешифрування. Асиметричне шифрування ключів також відоме як шифрування відкритого ключа.

На малюнку вище ми бачимо, як працює асиметричне шифрування ключа.

  • При асиметричному шифруванні ключів використовуються дві клавіші. тобто відкритий та приватний ключ. Ці два ключі пов'язані один з одним математично. Відкритий ключ зберігається у відкритому сховищі, а приватні ключі - у приватному сховищі.
  • Використовуючи відправник відкритого ключа приймача, зашифруйте приватні дані та надішліть їх одержувачу. Після отримання приватних даних одержувач використовує свою приватну для розшифрування приватних даних.
  • Довжина ключів при асиметричному шифруванні ключів велика, отже, процеси шифрування та дешифрування при асиметричному шифруванні ключів стають повільними порівняно з симетричним шифруванням ключа.
  • Обчислити приватний ключ на основі відкритого ключа обчислювально не так просто. Як результат, відкритими ключами можна вільно ділитися, що дозволяє користувачам легко та зручно шифрувати вміст та перевіряти цифрові підписи, а приватні ключі можна зберігати в секреті, переконуючись, що вміст можна розшифрувати, а цифрові підписи можна створити лише приватним ключем власників. Криптосистеми з асиметричним ключем стикаються з викликом, тобто користувач повинен бути впевнений, що відкритий ключ, який він використовує для передачі з особою, є дійсно відкритим ключем цієї особи і не використовувався зловмисником.
  • Крім того, оскільки публічні ключі потрібно ділитися, але ці відкриті ключі мають великі розміри, тому їх важко запам’ятати, тому вони зберігаються на цифрових сертифікатах для безпечної передачі та обміну. Хоча приватні ключі не можна ділитися, вони просто зберігаються у хмарному програмному забезпеченні або операційній системі, яку ви використовуєте, або на апаратних пристроях. Багато інтернет-протоколів, таких як SSH, OpenPGP, SSL / TLS, що використовуються в асиметричній криптографії для функцій шифрування та цифрового підпису.

Висновок

У цій статті ми побачили, як криптосистема допомагає надійно та зручно шифрувати та розшифровувати повідомлення.

Рекомендовані статті

Це було керівництвом щодо криптосистем. Тут ми обговорили, що таке криптосистеми? його компоненти та типи з відповідною блок-схемою відповідно. Ви також можете ознайомитися з іншими запропонованими нами статтями, щоб дізнатися більше -

  1. Алгоритм цифрового підпису
  2. Що таке криптографія?
  3. Криптографія проти шифрування
  4. Питання щодо інтерв'ю з ІТ-безпеки
  5. Види шифру

Категорія:

Розробка програмного забезпечення