Єдиний ключ диво симетричної криптографії

Я останнім часом заглиблювався в методи шифрування, і дозвольте мені сказати - симетрична криптографія водночас блискуче проста і розчаровуюче недосконала. Це як мати один ключ як для замикання, так і для відмикання вашої вхідних дверей: зручно як ніколи, поки хтось не вкраде цей ключ!

Вся концепція базується на спільному секреті між сторонами. Я шифрую своє повідомлення нашим спільним ключем, надсилаю тобі безлад, а ти розшифровуєш його тим же чортовим ключем. Ось і все! Ми шепочемо секрети через інтернет.

Військові та урядові структури люблять цей підхід вже десятиліттями, хоча я скептично ставлюсь до того, скільки «задніх дверей» вони вбудували в ці системи. Процес шифрування сам по собі є простим: пропустіть текст через алгоритм шифрування, отримайте зашифроване сміття. Лише хтось із нашим дорогим ключем може зрозуміти це.

Безпека залежить від складності ключа. Ключ на 128 біт займе вічність, щоб зламати його методом грубої сили, а ключі на 256 біт практично стійкі до квантових атак - або так вони стверджують. Я не зовсім впевнений, що квантова стійкість буде зберігатися вічно, але це вже інша розмова.

Мене турбує проблема обміну ключами у симетричному шифруванні. Як ви можете таємно поділитися цим надзвичайно важливим ключем з кимось через незахищене з'єднання? Це величезна уразливість! Якщо я перехоплю ваш ключ під час передачі, все ваше шикарне шифрування стає абсолютно марним.

Ось чому більшість сучасних систем використовують гібридні підходи. Вони застосовують асиметричне шифрування (двоключовий метод)лише для того, щоб безпечно обмінюватися симетричним ключем. Це розумне рішення, але здається, що це просто пов'язка на фундаментальному недоліку дизайну.

І не змушуйте мене починати про впровадження! Навіть найматематично безпечний алгоритм стає безцінним, коли його погано закодувати. Кількість високопрофільних витоків, спричинених помилками розробників, а не алгоритмічними слабкостями, є пригнічувальною.

Незважаючи на мої критики, я не можу заперечувати переваги швидкості та ефективності симетричного шифрування. Воно використовує набагато менше обчислювальної потужності, ніж асиметричні методи, що робить його ідеальним для шифрування великих наборів даних або реального часу комунікацій. Ось чому Стандарт шифрування даних (AES) домінує в усьому, від додатків для обміну повідомленнями до хмарного зберігання сьогодні.

Цікаво, що Bitcoin взагалі не використовує шифрування - лише цифрові підписи. Багато людей плутають ці поняття, але вони виконують зовсім різні функції.

Краса симетричного шифрування полягає в його елегантній простоті, але ця ж простота створює його найбільшу слабкість. Проте в світі, де наші дані все більше живуть у хмарі, ці алгоритми залишаються важливим щитом від допитливих очей - яким би недосконалим цей щит не був.