Whitfield và Hellman là tác giả của ‘New Directions in Cryptography’ vào năm 1976, xuất phát từ tiến bộ đáng chú ý nhất trong toàn bộ lịch sử của thế giới mật mã! Bài báo về tính năng đó đã trình bày một khái niệm mới mang tính đột phá trong mật mã cộng đồng được gọi là chuyển khóa Diffie-Hellman, dường như đã trở thành một khía cạnh cơ bản của mật mã ngày nay.
Tuy nhiên, chúng tôi sẽ tập trung vào việc tìm hiểu hai loại quy trình mã hóa hoặc mã hóa cụ thể là; mã hóa khóa thông thường và mã hóa khóa công khai với sự trợ giúp của con trỏ và bảng để giúp bạn hiểu chúng hoàn toàn.
Mã hóa khóa thông thường và khóa công khai
Sự khác biệt giữa mã hóa thông thường và mã hóa khóa công khai là phương pháp mã hóa thông thường chỉ yêu cầu một khóa giải mã để giải mã thành công thông điệp, nhưng mã hóa công khai yêu cầu hai khóa riêng biệt, một để mã hóa và một khóa khác để giải mã. Bản chất của khóa mã hóa khóa công khai là không đối xứng vì nó rời rạc và cần một trình tự thích hợp để giải mã.
Trong mã hóa khóa thông thường, người ta cho rằng việc lấy ra văn bản được mã hóa mà không có khóa theo nghĩa đen là không thể thực hiện được vì nó sẽ thất bại về mặt toán học do đó đưa ra kết quả sai. Do đó, việc ẩn chìa khóa là vô cùng quan trọng.
Các phương pháp mã hóa này được sử dụng trong thực tế vì chúng có hiệu quả trong việc mã hóa và giải mã dữ liệu, mặc dù chúng có sai sót. Tổng số lượng khóa có thể truy cập để chọn là một yếu tố của những vấn đề này. Các cuộc tấn công bạo lực ít xảy ra hơn với các khía cạnh chính lớn hơn.
Mặt khác, mã hóa khóa công khai được thực hiện bằng khóa công khai, trong khi giải mã được thực hiện bằng khóa riêng. Máy phát và máy nhận dữ liệu nhạy cảm được mã hóa có các khóa riêng khác nhau hoặc có thể “giống nhau” về cấu trúc. Khóa không đối xứng đề cập đến việc sử dụng khóa công khai.
Khóa bí mật được sử dụng bởi những người bên ngoài và khóa cá nhân thường được giữ ở một nơi an toàn là hai khóa cần thiết trong mật mã khóa công khai. Khóa công khai được sử dụng cho liên lạc mã hóa và có thể được phân phối công khai giữa các cá nhân, trong khi khóa cá nhân bí mật được giữ kín và chỉ được biết bởi người nhận.
Bảng so sánh giữa mã hóa khóa công khai và thông thường
| Các thông số so sánh | Mã hóa khóa thông thường | Mã hóa khóa công khai |
| Phát minh bởi | Theo Giovan Battista Bellaso, người sử dụng khóa mã hóa đầu tiên sử dụng khóa mã hóa chính xác. | Diffie và Hellman đã phát minh ra mô hình hệ thống mật mã khóa công khai. |
| Số phím | Chỉ một chìa khóa được yêu cầu. | Hai khóa được sử dụng bởi người gửi và người nhận. |
| Các thuật toán được sử dụng | Thuật toán logic hoặc thuật toán toán học. | Cả thuật toán logic và số học đều được sử dụng. |
| Đối diện | Tính chất đối xứng. | Không đối xứng về bản chất. |
| Bảo vệ | Vì nó sử dụng một hệ thống mật mã và giải mã đơn giản, nó là một thủ tục hợp lý nhanh chóng và ít bảo mật hơn. | Được bảo mật và đáng tin cậy hơn so với mã hóa khóa thông thường truyền thống. |
Mã hóa khóa thông thường là gì?
Mã hóa khóa thông thường, thường được gọi là mật mã dữ liệu đối xứng hoặc mật mã một khóa, là một phương pháp mã hóa mã hóa và giải mã thông điệp bằng cách sử dụng cùng một khóa. Người gửi mã hóa dữ liệu chưa được mã hóa bằng khóa cá nhân của người nhận, khóa này sau đó có thể được người nhận sử dụng để thực thi mã.
Bởi vì nó sử dụng một khóa cá nhân duy nhất cho toàn bộ hệ thống mật mã, nó là một thủ tục nhanh chóng hợp lý. Nhược điểm chính của phương pháp mã hóa thường được sử dụng này là nó sẽ không mở rộng quy mô hiệu quả cho nhiều người dùng vì người phát và người nhận phải đồng ý về khóa riêng trước khi chuyển. Vì khóa được chia sẻ cho nhiều người gửi và người nhận nên nó kém tin cậy hơn. Mã hóa một khóa là một khái niệm khá cổ xưa, đó là lý do tại sao nó được coi là một kỹ thuật mã hóa thông thường.
Bởi vì tính đơn giản của nó, nó là phổ biến hơn trong hai loại phương pháp mã hóa chính. Bởi vì nó sử dụng một hệ thống mật mã và giải mã, nó là một thủ tục hợp lý nhanh chóng. Bên trong lược đồ mã hóa này, người gửi mã hóa dữ liệu bằng khóa cá nhân của người nhận, khóa này sau đó có thể được người nhận sử dụng để giải mã bản mã.
Phương pháp mã hóa truyền thống yêu cầu cả người phát và người nhận phải biết khóa bí mật cụ thể trước thời hạn và đồng ý về điều gì đó trước khi chuyển, điều này gây ra các vấn đề về an toàn và vấn đề về độ tin cậy, đặc biệt là liên quan đến xác minh và bảo vệ tính toàn vẹn.
Mã hóa khóa công khai là gì?
Whitfield và Hellman đã phát minh ra mô hình hệ thống mật mã khóa công khai, đây là khái niệm đột phá thực sự đầu tiên trong lĩnh vực mã hóa và giải mã. Hệ thống kỹ thuật số sử dụng hai khóa: khóa công khai với chính sách truy cập và khóa riêng tư được định nghĩa là mật mã khóa công khai. Cặp khóa có thể được trao đổi tự do giữa những người dùng, trong khi khóa riêng bí mật chỉ người nhận mới có thể truy cập được. Một tin nhắn hoặc thông tin được mã hóa bằng khóa công khai, khóa này sau đó sẽ được giải mã bằng khóa cá nhân.
Mục tiêu chính của mật mã khóa công khai là cung cấp tính ẩn danh, bí mật và tính xác thực. Các phương pháp mã hóa truyền thống dựa trên các thao tác cơ bản trên các bit dữ liệu, trong khi các phương pháp khóa công khai dựa trên các phép toán số học. Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao, thuật toán mã hóa, cặp khóa, khóa riêng, bản mã và thuật toán giải mã là sáu thành phần thiết yếu của hệ thống mật mã khóa công khai. Nó chỉ đơn giản mã hóa bằng một khóa và giải mã bằng một khóa hơi tách biệt.
Có thể gửi tin nhắn được mã hóa sau khi nó đã được tạo. Dựa trên các khóa đang được sử dụng tại thời điểm này, mật mã khối sẽ mang lại một kết quả khác. Cập nhật khóa sẽ thay đổi kết quả tính toán.
Có thể gửi bản mã sau khi nó đã được tạo. Sử dụng một phương pháp giải mã và sau đó là cùng một khóa được sử dụng để mã hóa, bản mã có thể được chuyển đổi trở lại dữ liệu thuần túy ban đầu khi nhận được.
Sự khác biệt chính giữa mã hóa khóa công khai và thông thường
Sự kết luận
Mục tiêu cơ bản của mã hóa là cung cấp quyền riêng tư, bí mật và tính xác thực cũng như ẩn danh. Tuy nhiên, một trong những ưu điểm chính của phương pháp mã hóa khóa công khai là việc cung cấp khóa chia sẻ hợp lệ đơn giản hơn nhiều so với việc phân phối khóa ẩn, như trường hợp mã hóa dữ liệu truyền thống. Tuy nhiên, các thuật toán mã hóa khóa công khai chậm hơn nhiều so với các thuật toán tương đương truyền thống của chúng. Do đó, các phương pháp này chủ yếu được sử dụng để mã hóa dữ liệu không đối xứng và mã hóa các mục dữ liệu nhỏ như số thẻ và mã PIN.
Tuy nhiên, cả hai đều là các loại mô hình hệ thống mật mã đáng tin cậy được sử dụng trong thời hiện đại cho các mục đích bảo mật khác nhau trong các tổ chức.
