Как управлять ключами шифрования
Ключи шифрования — это буквенно-цифровые коды или последовательности символов, которые используются вместе с алгоритмом или математическим процессом для преобразования данных простого текста, который можно прочитать, в зашифрованный текст, который невозможно прочесть без расшифровки. Ключи шифрования используются для защиты личных и конфиденциальных данных во время хранения, передачи и использования. Зашифрованные данные или зашифрованный текст можно прочесть только после их расшифровки с помощью соответствующего ключа расшифровки.
Ключи шифрования могут быть симметричными и асимметричными. Симметричный ключ шифрования используется и для шифрования, и для расшифровки, то есть обратного преобразования данных в читаемый текст. При использовании асимметричных ключей один общедоступный ключ (открытый ключ) шифрует данные простого текста, а другой ключ, который никогда не используется совместно и остается закрытым (закрытый ключ), используется для расшифровки данных. Независимо от того, используется ли симметричное или асимметричное шифрование, цель заключается в сохранении конфиденциальности зашифрованных данных. Даже если зашифрованные данные попадают не в те руки, они остаются защищенными. По этой причине защита ключей имеет решающее значение, и в случае потери ключей будут потеряны и данные.
Почему шифрование сегодня так распространено?
Шифрование имеет давнюю историю использования, особенно при ведении войны. Древние греки использовали перестановочные шифры (тип шифрования), чтобы защитить информацию от попадания в руки врага. В наше время и с наступлением информационной эры шифрование стало незаменимым инструментом защиты данных и приложений. Изначально оно использовалось в основном в банковских и финансовых приложениях, а затем стало широко применяться в условиях цифровой трансформации, став обязательным требованием во многих регулируемых отраслях.
Где используется шифрование?
Сегодня шифрование является передовой практикой и используется в широком спектре приложений и отраслей. Поскольку количество повседневных действий, выполняемых в Интернете, постоянно увеличивается, обеспечение конфиденциальности и целостности этих транзакций имеет решающее значение. Банковское дело, финансы, электронная коммерция, электронное государство и здравоохранение — это лишь некоторые примеры из множества отраслей, в которых широко используются технологии шифрования. Большинство людей использует шифрование каждый день, даже не зная об этом. Всякий раз, когда вы совершаете покупку в Интернете, информация о заказе и платеже шифруется с помощью протоколов безопасности на транспортном уровне и уровне защищенных сокетов (TLS/SSL), широко используемого стандарта, в котором для защиты подключений к Интернету применяется как симметричное, так и асимметричное шифрование.
Когда используется шифрование?
Шифрование используется для защиты конфиденциальности информации. В различных юрисдикциях по всему миру от организаций, обрабатывающих конфиденциальные данные, такие как их интеллектуальная собственность и данные о клиентах, включая информацию, позволяющую установить личность, персональные медицинские данные, платежные данные с номерами кредитных карт и другие виды данных, которые привязаны к физическим лицам, часто требуют защищать данные. С учетом того что организации хранят все больше и больше конфиденциальных данных для продолжения своей повседневной деятельности, хранилища стали основными объектами атак. В результате этого для защиты от атак, которые могут нарушить конфиденциальность данных, навредить бизнесу и подорвать репутацию организаций, как правило, шифруются и передаваемые (по сетям) данные, и неактивные данные (в хранилище).
Поскольку информация стала движущей силой современного бизнеса, данные стали важным ресурсом. Государственные и отраслевые регуляторные органы во всем мире активизировали усилия по обеспечению соблюдения требований о защите данных и неприкосновенности частной жизни лиц, данные которых собираются. В новой нормативной среде шифрование стало вопросом, которому руководители организаций во многих отраслях, включая директоров по информационным технологиям, директоров по информационной безопасности и сотрудников по надзору за нормативно-правовым соответствием, уделяют внимание в первую очередь. Ввиду этого шифрование все чаще внедряется во многие приложения. Поскольку шифрование преобразует конфиденциальные данные, оно также может способствовать сокращению области применения некоторых норм, и, соответственно, повышению уровня безопасности и снижению затрат.
Почему важно управлять ключами?
Шифрование — важный инструмент для защиты организаций от нарушений безопасности данных, которые могут привести к причинению значительного экономического ущерба или вреда репутации. Однако степень надежности шифрования напрямую зависит от степени защиты связанных с ним ключей. Если представить шифрование как замок на входной двери, оно может эффективно защитить ваше имущество только в том случае, если ключ будет надлежащим образом защищен. Оставляя ключ под ковриком у двери, вы разрушаете защиту, которую обеспечивает замок. Если ключи шифрования не защищены, то шифровать данные нет смысла, ведь злоумышленники могут найти ключи и получить доступ к данным. Таким образом, надежное управление криптографическими ключами важно для обеспечения эффективности любой схемы шифрования данных.
Управление ключами шифрования включает в себя два основных аспекта: управление жизненным циклом и управление доступом. Управление жизненным циклом включает в себя генерацию, использование, хранение, обновление, архивирование и уничтожение критически важных криптографических ключей. Управление доступом гарантирует, что только аутентифицированные и авторизованные пользователи могут использовать ключи для шифрования и расшифровки данных. Важно подчеркнуть, что к пользователям сегодня относятся как люди, так и приложения (машины). На самом деле обычно доступ к данным в большей степени требуется машинам, чем реальным людям. Чтобы включить аутентификацию и авторизацию пользователей, необходимо выпустить идентификационные данные для людей и машин, которые затем будут проходить проверки. В этом случае составляющей комплексной стратегии управления ключами также становится инфраструктура открытых ключей (PKI).
Чем характеризуется хороший ключ?
Качество криптографического ключа измеряется степенью его защиты от подбора. Как и пароли, которые должны быть сильными и трудными для угадывания, ключи также должны быть надежными, разработанными с использованием настоящих генераторов случайных чисел. Федеральные стандарты обработки информации (FIPS) содержат указания по использованию утвержденных аппаратных генераторов случайных чисел. Как правило, они предоставляются сертифицированными аппаратными модулями безопасности (HSM) — специальными платформами, которые генерируют надежные ключи и управляют ими на протяжении всего их жизненного цикла. Хотя HSM обычно развертываются локально, благодаря миграции в облако они стали доступны в качестве услуги на основе подписки. Облачные HSM предоставляют клиентам специальные аппаратные платформы как услугу для генерации ключей и управления ими без необходимости покупать и обслуживать собственное оборудование. В случае миграции приложений и данных в облако организациям необходимо подумать о том, как меняется уровень владения, контроля и принадлежности, чтобы обеспечить надежное состояние безопасности в расширяющейся вычислительной экосистеме.
Почему криптографические ключи необходимо защищать?
Ключи, используемые для шифрования в целях защиты конфиденциальности данных или для подписи с целью защиты их происхождения и целостности, гарантируют безопасность криптографического процесса. Независимо от того, насколько сильным является алгоритм, используемый для шифрования или подписи данных, безопасность процесса нарушается в случае компрометации связанного с ним ключа. По этой причине защита криптографических ключей имеет решающее значение.
Ввиду случайного характера ключей, описанного ранее, местонахождение ключей в программном обеспечении может быть довольно легко определить. Злоумышленники, которым необходимы конфиденциальные данные, будут искать ключи, так как они знают, что, имея ключи, можно получить данные. Таким образом, ключи, хранящиеся в программном обеспечении, могут быть обнаружены и получены, что ставит под угрозу безопасность зашифрованных данных. По этой причине при любых обстоятельствах необходимо использовать HSM для защиты ключей. Использование HSM в качестве корня доверия стало передовой практикой в сфере кибербезопасности, рекомендуется профессионалами в области безопасности и многими ведущими поставщиками приложений.
Еще одним фактором, который следует учитывать при защите ключей, является доступ не только внешних, но и внутренних злоумышленников. Использование HSM для защиты ключей и управления ими обеспечивает механизмы для установления двойного контроля, чтобы ни одно внутреннее лицо или организация не могли самостоятельно изменить политики использования ключей и эффективно подорвать установленные механизмы безопасности. Схемы кворума, в которых заранее определено минимальное количество лиц, которые вместе могут вносить какие-либо изменения в HSM и их функции управления ключами, также способствуют повышению уровня безопасности.
Что обеспечивает система управления ключами?
Система управления ключами обеспечивает основу централизованного корня доверия, необходимого для соблюдения политики безопасности данных во всей организации. Она не только управляет жизненным циклом всех ключей, но и ведет журналы с метками времени доступа всех пользователей, обеспечивая очень важный инструмент для аудита и соблюдения нормативных требований. В условиях все возрастающего количества угроз кибербезопасности, а также государственных и отраслевых норм, системы управления ключами становятся незаменимыми.
Почему для соблюдения нормативных требований необходимо управлять ключами?
Для соблюдения постоянно увеличивающегося количества государственных и отраслевых норм обеспечения безопасности данных требуется надежное шифрование и эффективное управление криптографическими ключами. В законах о защите частной жизни граждан, таких как Общий регламент Европейского союза по защите персональных данных (GDPR) и Закон Калифорнии о защите персональных данных потребителей (CCPA), а также отраслевых нормах, таких как Стандарт безопасности данных индустрии платежных карт (PCI DSS), помимо прочего, четко определена необходимость в надежном шифровании и управлении ключами, в том числе в использовании сертифицированных продуктов для содействия соблюдению требований.
Что такое ключ шифрования и как он защищает спутниковую связь?
Ключ шифрования — это тип меры безопасности, используемый для защиты спутниковой связи от несанкционированного доступа. Это код, который используется для шифрования и дешифрования данных, что делает его нечитаемым для всех, у кого нет правильного ключа. Используя ключ шифрования, спутниковая связь может быть защищена и конфиденциальна, что предотвращает перехват и использование данных злоумышленниками в своих целях.
Ключи шифрования обычно генерируются с использованием математического алгоритма и используются для шифрования отправляемых и получаемых данных. Это скремблирование затрудняет расшифровку данных для тех, у кого нет правильного ключа. Затем ключ шифрования используется для расшифровки данных после того, как они достигнут предполагаемого получателя. Это гарантирует, что только те, у кого есть правильный ключ, могут получить доступ к данным, что делает практически невозможным их перехват и использование кем-либо еще.
Использование ключей шифрования является важной частью обеспечения безопасности спутниковой связи. Без них злоумышленники могли бы легко перехватить и использовать данные в своих целях, что может иметь серьезные последствия. Используя ключи шифрования, спутниковая связь может оставаться безопасной и конфиденциальной, гарантируя, что только те, у кого есть правильный ключ, могут получить доступ к данным.
Понимание различных типов ключей шифрования, используемых в спутниковой связи
Спутниковая связь является важной частью глобальной телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивая надежную и безопасную связь для предприятий, правительств и частных лиц по всему миру. Для обеспечения безопасности этих коммуникаций используются ключи шифрования для защиты данных от несанкционированного доступа. Существует несколько различных типов ключей шифрования, используемых в спутниковой связи, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Симметричные ключи являются наиболее часто используемым типом ключа шифрования в спутниковой связи. Эти ключи генерируются с использованием общего секрета между двумя сторонами и используются как для шифрования, так и для расшифровки данных. Симметричные ключи работают быстро и эффективно, но требуют безопасного канала для обмена секретным ключом.
Шифрование с открытым ключом — это еще один тип ключа шифрования, используемый в спутниковой связи. Этот тип шифрования использует два разных ключа: общедоступный открытый ключ и закрытый ключ, который хранится в секрете. Данные, зашифрованные с помощью открытого ключа, могут быть расшифрованы только с помощью закрытого ключа, что делает его безопасным методом связи.
Наконец, криптография на эллиптических кривых (ECC) — это тип ключа шифрования, используемый в спутниковой связи. ECC основан на сложности решения определенных математических задач и используется для генерации как открытых, так и закрытых ключей. ECC более безопасен, чем другие типы шифрования, но требует больших вычислительных ресурсов и большей вычислительной мощности.
Каждый тип ключа шифрования имеет свои преимущества и недостатки, и лучший выбор для конкретного приложения будет зависеть от требований безопасности и доступных ресурсов. Понимая различные типы ключей шифрования, используемых в спутниковой связи, организации могут обеспечить безопасность своих данных и надежность связи.
Изучение преимуществ использования ключей шифрования в спутниковой связи
Использование ключей шифрования в спутниковой связи становится все более популярным из-за повышенной безопасности, которую они обеспечивают. Ключи шифрования используются для защиты данных, передаваемых через спутник, от перехвата и декодирования посторонними лицами. Эта технология используется государственными учреждениями, предприятиями и частными лицами для обеспечения безопасности и конфиденциальности своих данных.
Ключи шифрования генерируются с использованием сложных алгоритмов, преобразующих данные в нечитаемую форму. Эти зашифрованные данные может расшифровать только тот, у кого есть правильный ключ шифрования. Это гарантирует, что только те, у кого есть ключ, могут получить доступ к данным, обеспечивая дополнительный уровень безопасности.
Использование ключей шифрования также обеспечивает более высокий уровень гибкости, когда речь идет о спутниковой связи. Используя ключи шифрования, пользователи могут настраивать параметры безопасности в соответствии со своими конкретными потребностями. Это позволяет им выбирать уровень шифрования, необходимый для их конкретного приложения.
Ключи шифрования не только обеспечивают повышенную безопасность, но и помогают снизить стоимость спутниковой связи. Шифруя данные, пользователи могут уменьшить пропускную способность, необходимую для передачи данных, что может привести к значительной экономии средств.
Использование ключей шифрования в спутниковой связи становится все более популярным благодаря множеству преимуществ, которые оно дает. Обеспечивая повышенную безопасность, гибкость и экономию средств, ключи шифрования являются важным инструментом для всех, кто хочет обеспечить безопасность и конфиденциальность своих данных.
Как выбрать правильный ключ шифрования для вашей спутниковой связи
Когда дело доходит до спутниковой связи, шифрование необходимо для защиты данных и обеспечения безопасной передачи. Выбор правильного ключа шифрования является важным шагом в этом процессе, и может быть трудно понять, какой из них лучше всего подходит для ваших нужд. Вот несколько советов, которые помогут вам выбрать правильный ключ шифрования для вашей спутниковой связи.
1. Учитывайте тип данных, которые вы передаете. Для разных типов данных требуются разные уровни шифрования. Если вы передаете важную или конфиденциальную информацию, вам понадобится более надежный ключ шифрования, чем если вы отправляете менее важные данные.
2. Учитывайте тип используемого спутника. Разные спутники имеют разные возможности, и некоторые из них могут лучше подходить для определенных типов ключей шифрования. Перед выбором ключа шифрования убедитесь, что вы понимаете возможности своего спутника.
3. Учитывайте стоимость. Стоимость ключей шифрования может различаться, поэтому обязательно учитывайте это при принятии решения. Возможно, вы сможете найти более доступный вариант, который по-прежнему соответствует вашим требованиям безопасности.
4. Учитывайте сложность ключа шифрования. Чем сложнее ключ шифрования, тем надежнее он будет. Однако сложными ключами шифрования также может быть сложнее управлять, и для них может потребоваться больше ресурсов.
5. Подумайте о долговечности ключа шифрования. Если вы планируете использовать один и тот же ключ шифрования в течение длительного периода времени, убедитесь, что он достаточно надежен, чтобы противостоять потенциальным атакам.
Следуя этим советам, вы можете быть уверены, что выбрали правильный ключ шифрования для спутниковой связи. Не забудьте учитывать тип данных, которые вы передаете, тип используемого спутника, стоимость, сложность и долговечность ключа шифрования. Имея правильный ключ шифрования, вы можете быть уверены, что ваша спутниковая связь останется в безопасности.
Анализ рисков безопасности, связанных с неиспользованием ключей шифрования в спутниковой связи
Спутниковая связь стала неотъемлемой частью нашей жизни, ее используют для всего: от телетрансляций до военных операций. Однако отсутствие ключей шифрования в спутниковой связи может представлять серьезную угрозу безопасности.
Когда данные передаются через спутник, они уязвимы для перехвата и манипулирования. Без ключей шифрования любой, у кого есть доступ к спутнику, может перехватить данные и потенциально использовать их в злонамеренных целях. Это может включать в себя кражу конфиденциальной информации, срыв операций или даже запуск кибератак.
Кроме того, без ключей шифрования сложно проверить подлинность данных. Это означает, что данные могут быть изменены или повреждены без ведома отправителя или получателя. Это может привести к значительным финансовым потерям или даже поставить под угрозу жизнь.
Наконец, отсутствие ключей шифрования может затруднить отслеживание источника кибератаки. Без ключей шифрования сложно определить, кто несет ответственность за атаку, что затрудняет принятие соответствующих мер.
Учитывая риски, связанные с неиспользованием ключей шифрования в спутниковой связи, очень важно, чтобы организации предприняли шаги для обеспечения безопасности своих данных. Это включает в себя использование ключей шифрования, регулярный мониторинг спутниковой связи и реализацию других мер безопасности. Принимая эти меры, организации могут помочь защитить свои данные и снизить риск нарушения безопасности.
Объяснение принципов современной криптографии на базе PKI на простом примере
Если вы работаете в сфере кибербезопасности или в любой другой области, где рабочее место сотрудника — компьютер, рано или поздно вам придется объяснять принципы криптографии с открытыми ключами и основы цифровой подписи нетехническим специалистам. С недавним ростом перехода на удаленную работу и историями о нарушениях в системе, компьютерная безопасность стала темой обсуждения даже среди непрофессионалов. С разной степенью успеха я пытался объяснить некоторым клиентам про криптографию с открытым ключом и цифровые подписи, поэтому решил придумать аналогию, которая объясняла бы их и была бы легкой для запоминания. Я обнаружил, что формальные определения сбивают с толку даже технарей, а многие объяснения нетехнического характера кажутся недостаточными. Именно тогда я наткнулся на статью Панайотиса Вриониса «Криптография с открытым ключом для не-гиков». Это и стало моей аналогией, пока мой профессор информатики доктор Робин Доус не указал на ее недостаток. Воспользовавшись его помощью и предложением Мэтью Эрнеста, я улучшил ее и вот что у меня получилось. Я надеюсь, вы сочтете ее полезной, когда будете пытаться кому-либо объяснить эти концепции. Коробка Представьте себе коробку со специальным замком, как на картинке ниже: Замок имеет три положения:
- Когда замок находится в положении «9:00», ящик заблокирован, и его содержимое недоступно.
- Когда замок находится в положении «12:00», ящик разблокирован, что означает, что вы можете открыть его и просмотреть его содержимое.
- Когда замок находится в положении «3:00», ящик заблокирован, и его содержимое недоступно.
Чтобы не заблудиться в бесконечных «А что, если . » касаемо, предположим, что взломать замок или сломать коробку непомерно дорого.
Ключи
Есть два типа ключей, которые работают с замком ящика.
Закрытый ключ
Ключ первого типа принадлежит вам, и только вам. Вы не передаете его никому, поэтому он называется закрытым ключом . Вы можете сделать резервную копию на случай возникновения чрезвычайной ситуации, но храните ее в надежном месте, о котором знаете только вы.
Закрытый ключ подходит к замку, но у него есть особое ограничение: он может вращаться только по часовой стрелке.
Открытый ключ
Совсем другое отношение ко второму типу ключей. В отличие от первого ключа, вы сделали много-много копий этих ключей. Вы дали их всем, кого знаете, и даже людям, которых не знаете. Вы оставили их в максимально возможном количестве общественных мест: в ресторанах, магазинах, оживленных улицах, темных переулках и в любом другом месте, через которое вам довелось пройти. Вы даже оставили их в других городах и даже в других странах! Из-за того, как вы с ним обращаетесь, он называется открытым ключом.
Как и закрытый ключ, открытые ключи также подходят для блокировки, и у них также есть определенное ограничение, но в противоположном направлении. Они могут вращаться только против часовой стрелки.
Как они работают вместе
Замок, закрытый ключ и открытые ключи работают вместе, чтобы дать следующие интересные результаты:
- Если ящик заблокирован открытым ключом, разблокировать его может только закрытый ключ.
- Если ящик заблокирован закрытым ключом, только открытый ключ может разблокировать его.
Ключи сконструированы таким образом, что нельзя использовать один ключ, чтобы выяснить, как сделать другой ключ.
Можно использовать коробку и ключи, чтобы создать два полезных вида защищенной связи:
- Я могу отправить вам секретное сообщение.
- Вы можете отправить мне сообщение с доказательством того, что вы (а не какой-то самозванец) отправили его и что оно не было изменено в пути.
Давайте подробнее рассмотрим каждый из этих видов защищенной связи.
Отправка секретных сообщений
Предположим, я хочу отправить вам сообщение и чтобы его прочитали только вы. У нас есть общие враги, которым больше всего хотелось бы знать, что в сообщениях, которые я вам отправляю.
У каждого из нас есть группа миньонов*, которые доставляют наши сообщения. Мы им доверяем. до определенной степени. Нашим противникам было бы слишком легко перехватить эти сообщения с помощью подкупа или силой.
Должен быть способ отправлять вам сообщения тайно, и именно здесь появляется ящик. Я использую ящик для отправки сообщения, чтобы никто, кроме вас, не мог его прочитать.
У вас есть единственный закрытый ключ. У всех остальных есть хотя бы один из открытых ключей, потому что вы раздавали их, как конфеты.
Я помещаю свое сообщение в открытый ящик. Поскольку он открыт, он разблокирован, значит, замок находится в положении «12:00».
Я использую ту копию открытого ключа, что у меня есть, чтобы заблокировать его, поворачивая против часовой стрелки из разблокированного положения «12:00» в положение «9:00».
Теперь сообщение готово к тому, чтобы быть доставленным вам миньоном.
Я не волнуюсь, что мой миньон или кто-либо еще, кроме вас, сможет прочитать сообщение, пока оно находится в пути. Хотя любой может легко найти открытый ключ, он не может использовать его для разблокировки ящика. Только закрытый ключ может разблокировать ящик, заблокированный открытым ключом.
Получив коробку, вы используете закрытый ключ, чтобы открыть ее, повернув ключ по часовой стрелке из положения «3:00» в положение «12:00».
В итоге: для отправки вам секретного сообщения, я использую открытый ключ, чтобы заблокировать сообщение, чтобы никто не мог его прочитать, а вы используете закрытый ключ, чтобы разблокировать сообщение, для его прочтения.
Это общая идея шифрования с открытым ключом: шифрование открытым ключом, дешифрование закрытым ключом.
Подписание сообщений
Сценарий использования «секретных сообщений» для ящика и закрытого и открытого ключей интуитивно понятен: любой, у кого есть открытый ключ, может заблокировать сообщение, но только владелец закрытого ключа может его разблокировать.
Есть еще один способ использовать ящик и ключи: вы можете заблокировать сообщение с помощью закрытого ключа, который может разблокировать любой, у кого есть открытый ключ. Каким же образом можно использовать систему, в которой каждый может разблокировать коробку?
Предположим, один из наших общих врагов пытался разрушить наш альянс, и я получаю очень обидные сообщения, которые, похоже, исходят от вас (я оставлю содержание этих сообщений вашему воображению).
Этот враг либо отправлял фальшивые сообщения, либо перехватывал и изменял ваши настоящие. Должен быть способ упаковать сообщение, чтобы доказать, что оно действительно от вас.
Такой способ есть: коробка!
В этом сценарии вы помещаете свое сообщение в поле открытой коробки. Поскольку она открыта, это означает, что замок разблокирован, то есть находится в положении «12:00».
Используя закрытый ключ, вы «подписываете» сообщение, другими словами, блокируете его, поворачивая ключ против часовой стрелки из положения «12:00» в положение «9:00».
Один из ваших миньонов доставляет мне коробку.
Поскольку вы заперли ящик закрытым ключом, кто угодно может разблокировать его с помощью любого из множества открытых ключей, которые вы раздали. Наш общий враг, зная, что это сообщение находится в пути, мог бы его перехватить и заменить ваше приглашение на чай десятком самых резких оскорблений, которые наверняка разрушили бы наш альянс.
Проблема с планом врага в том, что он не сработает. Перехват и изменение сообщения означает, что им нужно будет сделать одно из двух, прежде чем пересылать мне ящик.
Можно оставить ящик незапертым. Поскольку предполагается, что ящик будет доставлен заблокированным, это явный признак того, что сообщение подделано.
Можно запереть ящик. Придется сделать это с помощью открытого ключа, а это значит, что только закрытый ключ может разблокировать его. Я не смог бы разблокировать ящик с помощью единственного ключа, который у меня был — открытого ключа, что привело бы меня к выводу, что кто-то открыл ящик раньше меня.
Итак, если коробка окажется на моем пороге и…
- она закрыта
- я могу разблокировать его открытым ключом
… тогда я могу быть уверен, что сообщение пришло от вас и не было изменено в пути.
В итоге: чтобы отправить мне сообщение с доказательством того, что вы являетесь отправителем, вы используете закрытый ключ, чтобы заблокировать сообщение. Вы единственный человек, у которого есть закрытый ключ, и только открытый ключ может разблокировать сообщения, заблокированные этим закрытым ключом. Если один из открытых ключей может разблокировать это сообщение, я знаю, что оно пришло от вас.
Это общая идея цифровых подписей: подписать закрытым ключом, проверить открытым ключом.
Как насчет отправки секретного и подписанного сообщения?
Вы можете подумать, что отправка сообщения, которое является одновременно секретным и подписанным, это паранойя. Я бы сказал: «Паранойя — это ошибочное впечатление, будто люди хотят тебя достать».
Предположим, я хочу отправить вам секретное подписанное сообщение. Я могу сделать это при помощи двух коробок:
- Коробки поменьше, которая есть у меня. Она докажет, что я отправил сообщение. У меня есть закрытый ключ для этого ящика, а у вас есть один из его открытых ключей.
- Коробка большего размера, которая есть у вас. Она сохранит сообщение в секрете. У вас есть закрытый ключ для этого ящика, а у меня есть один из его открытых ключей.
Я бы заблокировал сообщение в своем ящике меньшего размера, используя свой закрытый ключ, а затем заблокировал бы его в вашем ящике большего размера, используя ваш открытый ключ.
Когда вы получите посылку, вы сначала разблокируете свою большую коробку, используя свой закрытый ключ. Внутри окажется моя меньшая коробка, которую вы откроете моим открытым ключом.
Это не ключи и коробки, а числа и алгоритмы.
Конечно, мы на самом деле не имеем дела с ящиками, ключами (по крайней мере, теми, которые входят в замки) или миньонами. Вот список элементов этих историй и их эквивалентов в реальном мире:
Сообщение: все, что вы хотите отправить, что вы можете просматривать или редактировать на компьютере. Это может быть текст, одно или несколько изображений, аудио- или видеозапись, база данных или даже приложение. Что касается компьютера, сообщения представляют собой просто длинный ряд цифр.
Закрытый и открытый ключи: очень большие числа, которые используются в длительном математическом процессе для шифрования, дешифрования, подписи и проверки сообщений.
Поле: алгоритм, который принимает сообщение и ключи и выполняет математический процесс для шифрования, дешифрования, подписи и проверки сообщений.
*Миньоны: способ отправки сообщения. Это может быть интернет, но с такой же легкостью он может оказаться настоящим миньоном, например, ничего не подозревающим летним практикантом с USB-ключом.
В альтернативной вселенной, где сообщения отправляются при помощи ящиков и ключей, у каждого будет свой набор ящиков со своими личными ключами, а также копиями открытых ключей других людей. В реальном мире мы запускаем приложения, которые используют алгоритмы шифрования с открытым ключом и цифровой подписи для защиты сообщений. Мы по-прежнему используем открытые и закрытые ключи в реальном мире. Просто они цифровые.
Переведено со статьи, полный текст доступен по ссылке.
Что такое открытый и закрытый ключ шифрования SSL
Когда мы заходим в интернет, вопрос кибербезопасности стоит на первом месте, потому что наши персональные данные и платёжные средства могут оказаться в руках мошенников. Чтобы защитить сведения, при обмене информацией используют специальные ключи шифрования. В этом материале мы расскажем, что это такое, какими бывают и как работают.
Что такое ключ шифрования
Ключ шифрования – это комбинация символов, которую использует специальный алгоритм для преобразования информации. Благодаря этому процессу неавторизованные пользователи не имеют доступа к важным сведениям, а авторизованные могут их видеть и использовать.
Чем длиннее шифр, тем сложнее его взломать. Его размер измеряется в битах: для клиентских ключей достаточно объёма 128–256 бит, а для защиты корневого сертификата необходим очень большой, серьёзный шифр в 4096 бит.
Какими бывают ключи шифрования?
Секретные шифры делятся на два основных вида: симметричные и асимметричные. Первые одновременно используются для шифрования и расшифровки, иногда ключ для расшифровки без труда вычисляется из первого.
Во втором случае используются открытый и закрытый ключ сертификата.
Открытый ключ (public key) или публичный используется постоянно, когда мы заходим на сайт, а браузер подключается к серверу. Закрытый (private key) или секретный нужен для расшифровки информации, поэтому его знает только собственник интернет-ресурса. Желательно пользоваться одновременно двумя ключами. В этом случае даже если произойдёт утечка, расшифровать сведения не получится.
Как шифруются ключи сертификата
Проблема ассиметричного ключа в том, что он работает слишком медленно. Поэтому его применяют обычно для создания секретного симметричного ключа. В результате формируется безопасное HTTPS-соединение, которое гарантирует быструю передачу данных.
Сразу пользовать симметричным шифрованием нежелательно. Чтобы исключить утечки, представитель хостинга передаёт зашифрованный ключ собственнику сайта. Однако нельзя отправить его по e-mail или сказать по телефону, так как остаётся риск, что злоумышленники его узнают. Поэтому отправляют тоже шифр. Упрощённо процесс можно представить так.
- Важно подтвердить, что шифр получит нужный адресат. Для этого браузер пользователя делает запрос на проверку SSL-сертификата. Этот сертификат должен иметь особый сертификат доверительного центра, который является гарантом безопасности. Если всё нормально, браузер разрешает следующие действия.
- Полученный шифр на стороне пользователя расшифровывается с помощью асимметричного шифрования. Так пользователь получает свой индивидуальный симметричный ключ.
Рассмотрим этот процесс на примере обычного замка и ключа от него, чтобы всё стало ещё понятнее.
У Оли есть замок, который открывает один единственный ключ. Этот замок и есть наш публичный ключ.
Этот замок Оля передаёт Пете. Петя хочет спрятать свои сокровища в тайнике, вешает на сундук этот замок, и отдаёт всё Оле. В ситуации с сайтом браузер шифрует сообщение с помощью публичного ключа и направляет информацию на сервер.
Теперь ни у кого не получится открыть сундук. Даже у разбойников, которые по дороге напали на курьера. В интернете злоумышленники могут завладеть данными, но не смогут их прочитать, то есть они окажутся для них бесполезны.
Передача сундука с замком и ключом от него можно сравнить с соединением сервера и браузера. Прочитать информацию могут только те стороны, у которых есть ключ шифрования SSL.