رمزنگاری نامتقارن چیست؟ | تعریفی ساده درباره رمز نگاری نامتقارن

رمزنگاری نامتقارن ، که به عنوان رمزنگاری کلید عمومی نیز شناخته می‌شود ، از کلیدهای عمومی و خصوصی برای رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌کند. این کلیدها تعداد زیادی هستند که با یکدیگر جفت شده اند. یک کلید در این جفت را می‌توان با همه به اشتراک گذاشت. آن را کلید عمومی می‌نامند. کلید دیگر این جفت مخفی نگه داشته می‌شود.

به آن کلید خصوصی گفته می‌شود. هر یک از کلیدها می‌توانند برای رمزگذاری پیام استفاده شوند. از کلید مخالف آن برای رمزگذاری پیام برای رمزگشایی استفاده می‌شود.

بسیاری از پروتکل‌ها مانند SSH ، OpenPGP ، S / MIME و SSL / TLS برای رمزنگاری و عملکردهای امضای دیجیتال به رمزنگاری نامتقارن متکی هستند. همچنین در برنامه‌های نرم افزاری مانند مرورگرها مورد استفاده قرار می‌گیرد که باید برقراری اتصال ایمن از طریق شبکه ناامن مانند اینترنت یا نیاز به اعتبار یک امضای دیجیتالی را برقرار کنند. قدرت رمزگذاری ارتباط مستقیمی با اندازه کلید دارد و دو برابر کردن طول کلید باعث افزایش قدرت نمایی می‌شود ، اگرچه باعث اختلال در عملکرد می‌شود. با افزایش قدرت محاسبات و الگوریتمهای فاکتورسازی کارآمدتر ، توانایی عامل در تعداد بیشتر و بزرگتر نیز افزایش می‌یابد.

برای رمزگذاری نامتقارن برای تحویل محرمانه بودن ، صداقت ، صحت و عدم اعتبار ، کاربران و سیستم‌ها باید یقین داشته باشند که یک کلید عمومی معتبر است ، متعلق به شخص یا شخص ادعا شده است و توسط شخص ثالث مخرب دستکاری نشده و جایگزین نشده است. هیچ راه حل کامل برای این مشکل تأیید اعتبار کلید عمومی وجود ندارد.

عناوین مطلب رمزنگاری نامتقارن به شرح ذیل است:

رمزگذاری نامتقارن چگونه کار می‌کند؟
نمونه‌هایی از رمزنگاری نامتقارن
موارد استفاده از رمزنگاری نامتقارن: امضای دیجیتالی
تاریخچه رمزنگاری نامتقارن
مزایا و معایب رمزنگاری نامتقارن
کاربرد رمزنگاری نامتقارن و امضای دیجیتال در بلاک چین
رمزنگاری نامتقارن و بیت کوین

[sta_anchor id=”رمزگذاری-نامتقارن-چگونه-کار-می-کند؟” unsan=”رمزگذاری نامتقارن چگونه کار می‌کند؟” /]

رمزگذاری نامتقارن چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم‌های رمزگذاری نامتقارن از یک جفت کلید مرتبط با ریاضی برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده می‌کنند. یکی کلید عمومی و دیگری کلید خصوصی است. اگر از کلید عمومی برای رمزگذاری استفاده شود ، از کلید خصوصی مربوط برای رمزگشایی استفاده می‌شود و اگر از کلید خصوصی برای رمزگذاری استفاده می‌شود ، از کلید عمومی مرتبط برای رمزگشایی استفاده می‌شود.

فقط کاربر یا رایانه ای که زوج کلید تولید می‌کند دارای کلید خصوصی است. کلید عمومی را می‌توان برای هرکسی که می‌خواهد داده‌های رمزگذاری شده را برای دارنده کلید خصوصی ارسال کند ، توزیع کرد. تعیین کلید خصوصی با عمومی غیرممکن است.

دو شرکت کننده در گردش کار رمزگذاری نامتقارن فرستنده و گیرنده هستند. ابتدا فرستنده کلید عمومی گیرنده را بدست می‌آورد. سپس متن ساده با الگوریتم رمزگذاری نامتقارن با استفاده از کلید عمومی گیرنده رمزگذاری می‌شود و متن را ایجاد می‌کند. متن رمزنگاری شده سپس برای گیرنده ارسال می‌شود ، که متن رمزگذاری شده را با کلید خصوصی خود رمزگشایی می‌کند تا بتواند به متن ساده فرستنده دسترسی پیدا کند.

به دلیل ماهیت یک طرفه عملکرد رمزنگاری ، یک فرستنده قادر به خواندن پیام‌های فرستنده دیگر نیست ، حتی اگر هرکدام دارای کلید عمومی گیرنده هستند.

[sta_anchor id=”نمونه-هایی-از-رمزنگاری-نامتقارن” unsan=”نمونه‌هایی از رمزنگاری نامتقارن” /]

نمونه‌هایی از رمزنگاری نامتقارن: RSA

RSA (Rivest-Shamir-Adleman) – پرکاربردترین الگوریتم نامتقارن – در پروتکل‌های SSL / TSL تعبیه شده است که برای تأمین امنیت ارتباطات از طریق شبکه رایانه ای استفاده می‌شود. RSA امنیت خود را از دشواری محاسباتی در تعیین فاکتورسازی اعداد صحیح بزرگ که محصول دو شماره اصلی بزرگ هستند ، ناشی می‌کند.

[sta_anchor id=”موارد-استفاده-از-رمزنگاری-نامتقارن:-امضای-دیجیتالی” unsan=”موارد استفاده از رمزنگاری نامتقارن: امضای دیجیتالی” /]

موارد استفاده از رمزنگاری نامتقارن: امضای دیجیتالی

امضای دیجیتال - رمزنگاری نامتقارن — امضای دیجیتال

برنامه معمولی رمزنگاری نامتقارن ، تأیید اعتبار داده‌ها از طریق استفاده از امضاهای دیجیتالی است. بر اساس رمزنگاری نامتقارن ، امضاهای دیجیتالی می‌توانند تضمین شواهد در مورد منشا ، هویت و وضعیت یک اسناد الکترونیکی ، معامله یا پیام الکترونیکی و همچنین تأیید رضایت آگاهانه از امضا کننده را ارائه دهند.

برای ایجاد امضای دیجیتال ، نرم افزار امضا کردن – مانند یک برنامه ایمیل – یک هش یک طرفه از داده‌های الکترونیکی را امضا می‌کند. سپس کلید خصوصی کاربر برای رمزگذاری هش استفاده می‌شود و مقداری را برای داده‌های هش منحصر به فرد می‌گرداند. هش رمزگذاری شده به همراه سایر اطلاعاتی مانند الگوریتم هشینگ ، امضای دیجیتالی را تشکیل می‌دهد. هرگونه تغییر در داده‌ها ، حتی به یک بیت واحد ، مقدار هش متفاوتی را در پی دارد.

این ویژگی دیگران را قادر می‌سازد تا با استفاده از کلید عمومی امضاکننده برای رمزگشایی هش ، صحت داده‌ها را تأیید کنند. اگر هش رمزگشایی شده با یک هش محاسبه شده دوم با همان داده‌ها مطابقت داشته باشد ، ثابت می‌کند که داده‌ها از زمان امضا تغییر نکرده اند. اگر این دو هارا با هم مطابقت نداشته باشند ، داده‌ها یا به نوعی دستکاری شده اند – که نشانگر عدم موفقیت صداقت است – یا امضا با یک کلید خصوصی ایجاد شده که مطابق با کلید عمومی ارائه شده توسط امضا کننده نیست- نشانگر عدم تأیید اعتبار است.

اگر یک طرف امضا کننده یک امضای دیجیتالی معتبر را رد کند ، کلید خصوصی آنها یا به خطر افتاده است یا آنها غیر معتبر هستند. در بسیاری از کشورها ، از جمله ایالات متحده ، امضاهای دیجیتال دارای وزن قانونی برابر با اشکال سنتی امضاها هستند.

رمزنگاری نامتقارن را می‌توان در سیستم‌هایی اعمال کرد که در آن بسیاری از کاربران ممکن است نیاز به رمزگذاری و رمزگشایی پیام‌ها مانند ایمیل رمزگذاری شده داشته باشند که در آن می‌توان از کلید عمومی برای رمزگذاری پیام استفاده کرد و از کلید خصوصی نیز می‌توان برای رمزگشایی آن استفاده کرد.

پروتکل‌های رمزنگاری SSL / TSL برای ایجاد پیوندهای رمزگذاری شده بین وب سایت‌ها و مرورگرها همچنین از رمزگذاری نامتقارن استفاده می‌کنند.

[sta_anchor id=”تاریخچه-رمزنگاری-نامتقارن” unsan=”تاریخچه رمزنگاری نامتقارن” /]

تاریخچه رمزنگاری نامتقارن

ویتفیلد دیفی و مارتین هلمن ، محققان دانشگاه استنفورد ، برای اولین بار رمزگذاری نامتقارن را در مقاله 1977 خود با عنوان “مسیرهای جدید در رمزنگاری” ارائه دادند. جیمز الیس این ایده را چندین سال پیش به طور مستقل و پنهانی پیشنهاد کرده بود ، در حالی که وی در دفتر مقر دولت ارتباطات دولت (GCHQ) ، سازمان اطلاعات و امنیت انگلیس کار می‌کرد. الگوریتم نامتقارن همانطور که در مقاله Diffie-Hellman بیان شد ، از اعداد مطرح شده به قدرتهای خاص برای تولید کلیدهای رمزگشایی استفاده می‌کند. دیفی و هلمن در ابتدا در سال 1974 با هم همکاری کرده بودند تا در حل مشکل مشکل توزیع کلیدی کار کنند.

الگوریتم RSA که مبتنی بر کار دیفی بود ، پس از سه مخترع آن – رونالد ریوست ، آدی شمر و لئونارد آدلمن نامگذاری شد. آنها الگوریتم RSA را در سال 1977 اختراع کردند و در 1978 آن را در ارتباطات ACM منتشر کردند.

امروزه RSA الگوریتم رمزگذاری نامتقارن استاندارد است و در بسیاری از قسمتها از جمله TLS / SSL ، SSH ، امضاهای دیجیتال و PGP استفاده می‌شود.

[sta_anchor id=”مزایا-و-معایب-رمزنگاری-نامتقارن” unsan=”مزایا و معایب رمزنگاری نامتقارن” /]

مزایا و معایب رمزنگاری نامتقارن

رمزنگاری متقارن

فواید رمزنگاری نامتقارن عبارتند از:

مشکل توزیع کلید از بین می‌رود زیرا نیازی به تبادل کلید نیست.
امنیت افزایش می‌یابد زیرا کلیدهای خصوصی هرگز نیازی به انتقال یا آشکار شدن به کسی ندارند.
استفاده از امضاهای دیجیتالی به گونه‌ای امکان پذیر است که یک گیرنده بتواند تأیید کند که یک پیام از یک فرستنده خاص آمده است.
امکان رد کردن رد را می‌دهد بنابراین فرستنده نمی‌تواند ارسال پیام را انکار کند.

معایب عبارتند از:

این یک روند کند در مقایسه با رمزنگاری متقارن است ، بنابراین برای رمزگشایی پیام‌های با تعداد زیاد مناسب نیست.
اگر شخصی کلید خصوصی خود را از دست بدهد ، نمی‌تواند پیام‌های دریافت شده را رمزگشایی کند.
از آنجا که کلیدهای عمومی تأیید نشده اند ، هیچ کس واقعاً نمی‌داند آیا کلید عمومی متعلق به شخص مشخص شده است یا خیر. در نتیجه ، کاربران باید تأیید کنند که کلیدهای عمومی آنها به آنها تعلق دارد.
اگر هکر کلید خصوصی یک شخص را شناسایی کند ، مهاجم می‌تواند تمام پیام‌های آن شخص را بخواند.

[sta_anchor id=”کاربرد-رمزنگاری-نامتقارن-و-امضای-دیجیتال-در-بلاک-چین” unsan=”کاربرد رمزنگاری نامتقارن و امضای دیجیتال در بلاک چین” /]

کاربرد رمزنگاری نامتقارن و امضای دیجیتال در بلاک چین

در حالی که هر دو رمزنگاری نامتقارن و امضاهای دیجیتال از زمان اختراع محبوبیت زیادی داشته اند ، اما اجرای آنها در بلاک چین باعث شناخته شدن بیشترشان است. از آنجا که بلاک چین در اصل یک سیستم توزیع شده است ، رمزنگاری مورد استفاده هم قابل اعتماد و کاربردی است. بیشتر ارزهای دیجیتال از کلیدهای عمومی و خصوصی (و بنابراین رمزنگاری نامتقارن) برای مدیریت ” آدرس‌ها ” در صفحه اصلی استفاده می‌کنند. کلید عمومی آدرس است که توکن‌ها را “در اختیار” دارد و می‌تواند توسط همه مشاهده شود. از کلید خصوصی برای دسترسی به آدرس و مجوز اقدامات برای “آدرس” استفاده می‌شود. در زیر مثالی از آدرس دلخواه در بلاک چین اتریوم آورده شده است.

کلیدهای خصوصی / عمومی و آدرسهای اتریوم به شرح زیر کار می‌کنند:

ادرس اتریوم - رمزنگاری نامتقارن — آدرس اتریوم

امضاهای دیجیتال نیز به طور گسترده در ارزهای رمزنگاری استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند برای ایمن تر کردن معاملات ( آفلاین ) مورد استفاده قرار گیرند و در قراردادها و کیف پولهای چند منظوره نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این قراردادها و کیف پولهای چند منظوره قبل از اجرای هر عملی نیاز به امضای دیجیتالی از چندین کلید خصوصی ( مختلف ) دارند.

این مثالها تنها مانند نوک کوه یخ است ، زیرا رمزنگاری نامتقارن کاربردهای بیشتری در کلکسیونهای زنجیره ای دارد ، از اجرای در قراردادهای هوشمند ساده گرفته تا ساختارهای پیشرفته و …

[sta_anchor id=”رمزنگاری-نامتقارن-و-بیت-کوین” unsan=”رمزنگاری نامتقارن و بیت کوین” /]

رمزنگاری نامتقارن و بیت کوین

کلید خصوصی و عمومی دربیت کوین - رمزنگاری نامتقارن

بیت کوین و سایر ارزهای رمزنگاری شده به رمزنگاری نامتقارن تکیه دارند. کاربران دارای کلیدهای عمومی هستند که همه می‌توانند آن را ببینند و کلیدهای خصوصی که مخفی نگه داشته می‌شوند. بیت کوین از یک الگوریتم رمزنگاری استفاده می‌کند تا تنها صاحبان بتوانند وجوه را خرج کنند.

کیف پول بیت کوین صرفاً ترکیبی از یک کلید خصوصی و یک کلید عمومی بیت کوین است. بنابراین اگر این ترکیب را روی یک تکه کاغذ دارید ، به آن یک کیف پول کاغذ گفته می‌شود ، یا اگر در دستگاه تلفن همراه وجود داشته باشد ، به آن یک کیف پول موبایل گفته می‌شود. برای درک مفهوم کلیدهای خصوصی در بیت کوین اجازه دهید مثالی برای شما بیان کنم:

تصور کنید این دهه 1950 است: شما باب هستید ، که می‌خواهید نامه ای به آلیس ارسال کنید. شما هر دو دوست هستید. در حال حاضر برای انجام این باب باید آدرس پستی آلیس یا شماره صندوق پستی را بدانید. این شماره صندوق پستی عمومی است و مانند باب برای آلیس و دوستان و خانواده وی شناخته شده است. علاوه بر این ، آلیس همیشه می‌تواند این شماره جعبه نامه را برای هرکسی که مایل به دریافت نامه است به کسی بگوید. اکنون سرگرمی واقعی شروع می‌شود: بیایید فرض کنیم نامه در جعبه پست ارسال شده است اما برای دریافت نامه در واقع آلیس برای باز کردن قفل صندوق و بیرون آوردن نامه‌های خود باید از کلیدهای صندوق پستی خود استفاده کند. این کلید برای آلیس شخصی است و او با احتیاط از آن محافظت می‌کند زیرا می‌داند هرکسی که این کلید را در اختیار دارد می‌تواند نامه‌هایش را بگیرد. بنابراین ، در این حالت ، شماره یا آدرس صندوق پستی در واقع کلید عمومی یا آدرس عمومی در قلمرو بیت کوین است و کلید نامه جعبه مانند کلید خصوصی بیت کوین است.

بنابراین به طور خلاصه ، یک کلید خصوصی بیت کوین فقط یک شماره 256 بیتی است که می‌تواند در قالب‌های مختلفی مشخص شود و برای ارسال بیت کوین از یک آدرس به آدرس دیگر استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید:

ت

تیم محتوا

معصومه گودرزی کارشناس ارشد ریاضی، مدرس دانشگاه و پژوهشگر حوزه فناوری‌های نوین مالی است. او با سابقه تدریس در دانشگاه‌های آزاد و علمی‌کاربردی و تألیف کتاب‌های آموزشی، تمرکز خود را بر تبیین دقیق مفاهیم فنی و ساختارهای تحلیلی بازارهای دیجیتال قرار داده است.ترکیب دانش ریاضی، تجربه فنی در حوزه شبکه و پژوهش در زمینه ارزهای دیجیتال، به او این امکان را داده تا موضوعاتی مانند قراردادهای هوشمند، ساختار بلاکچین، برنامه‌های غیرمتمرکز (DApp)، ساز و کار استخراج، مقایسه دارایی‌های دیجیتال و ارزیابی ریسک سرمایه گذاری را با رویکردی تحلیلی و مبتنی بر منطق ساختاری توضیح دهد.در نگارش مقالات، او بر شفاف‌سازی مفاهیم، تبیین سازوکارهای فنی، بررسی کاربردهای واقعی و بیان ریسک‌ها و محدودیت‌های هر فناوری تأکید دارد. هدف اصلی او ارتقای سواد مالی و فناوری کاربران فارسی‌زبان از طریق ارائه محتوای مستند، آموزشی و بی طرفانه است.مطالب منتشر شده توسط معصومه گودرزی صرفا با هدف آموزش و افزایش آگاهی ارائه می‌شوند و به منزله توصیه سرمایه گذاری یا پیشنهاد معاملاتی تلقی نمی‌شوند.

نظرات (0 نظر)

هنوز نظری ثبت نشده است. شما اولین نفر باشید!