Что такое криптосистемы?

Криптосистема - это система, которая использует криптографические методы для предоставления услуг безопасности пользователям. Криптосистема также известна как система шифрования, которая означает преобразование читаемого формата сообщения в нечитаемый формат. Чтобы детально понять криптосистему, давайте обсудим модель криптосистемы, которая демонстрирует, как отправитель и получатель тайно общаются друг с другом.

На приведенной выше диаграмме видно, что отправитель хочет отправить сообщение получателю тайно, не раскрывая его третьим лицам. для достижения этой криптосистемы входит в картину. В системе отправителя криптосистема принимает сообщение отправителя i. Обычный текст и с использованием секретного ключа (ключа шифрования) выполняет некоторый алгоритм шифрования, формирует зашифрованный текст и затем отправляет его получателю. После получения зашифрованного текста на стороне получателя криптосистема выполняет алгоритмы дешифрования с использованием секретного ключа (ключа дешифрования) и преобразует зашифрованный текст в обычный текст. Целью криптосистемы является отправка личных данных от отправителя к получателю без интерпретации какой-либо третьей стороной.

Компоненты криптосистемы

Ниже приведен список компонентов криптосистемы:

  1. Простой текст.
  2. Гипертекст.
  3. Алгоритм шифрования.
  4. Алгоритм дешифрования.
  5. Ключ шифрования.
  6. Ключ расшифровки.

1) Простой текст

Простой текст - это сообщение или данные, которые может понять любой.

2) гипертекст

Зашифрованный текст представляет собой сообщение или данные, которые не в читаемом формате, это достигается путем выполнения алгоритма шифрования на простом тексте с использованием ключа шифрования.

3) Алгоритм шифрования

Это процесс преобразования простого текста в шифротекст с использованием ключа шифрования. Для создания зашифрованного текста требуется два ввода: простой текст и ключ шифрования.

4) алгоритм дешифрования

Это противоположный процесс алгоритма шифрования, он преобразует зашифрованный текст в обычный текст, используя ключ дешифрования. Для создания простого текста требуется два ввода: шифротекст и ключ дешифрования.

5) Ключ шифрования

Это ключ, который отправитель использовал для преобразования обычного текста в зашифрованный текст.

6) Ключ расшифровки

Это ключ, который получатель использует для преобразования зашифрованного текста в обычный текст.

Типы криптосистем

Существует два типа криптосистем - шифрование с симметричным ключом и шифрование с асимметричным ключом. Давайте обсудим эти два типа в деталях.

1) Шифрование симметричного ключа

  • При шифровании с симметричным ключом отправитель и получатель используют один и тот же секретный ключ, то есть ключ шифрования, для выполнения шифрования и дешифрования. Шифрование с симметричным ключом также известно как симметричная криптография.
  • Есть некоторые алгоритмы, которые используют концепции симметричного ключа для достижения безопасности. Например, DES (Стандарт шифрования данных), IDEA (Международный алгоритм шифрования данных), 3DES (Стандарт тройного шифрования данных), Blowfish.
  • Шифрование с симметричным ключом в основном используется всеми криптосистемами
  • При шифровании симметричным ключом отправитель и получатель согласовывают один и тот же секретный ключ. отправитель шифрует личные данные, т.е. обычный текст, используя секретный ключ, и отправляет их получателю. После получения данных получатель использует тот же секретный ключ, который используется отправителем для шифрования данных. Используя этот секретный ключ, он преобразует зашифрованный текст в обычный текст.

На рисунке ниже мы видим работу шифрования с симметричным ключом.

Особенности криптосистемы в случае шифрования с симметричным ключом: -

  1. Поскольку они используют один и тот же ключ для шифрования и дешифрования, они должны совместно использовать этот секретный ключ
  2. Для предотвращения любого типа атаки секретный ключ необходимо обновлять через регулярные промежутки времени.
  3. Длина секретного ключа в симметричном ключе шифрования мала, следовательно, процесс шифрования и дешифрования происходит быстрее.
  4. Должен быть механизм для совместного использования секретного ключа между отправителем и получателем.

Проблемы для шифрования симметричного ключа

Генерация секретного ключа: для совместного использования секретного ключа отправителю и получателю необходимо согласовать симметричный ключ, для которого требуется механизм генерации ключа.

Проблема доверия: между отправителем и получателем должно быть доверие, поскольку они совместно используют симметричный ключ. Например, предположим, что получатель потерял свой секретный ключ для злоумышленников, и он не сообщает об этом отправителю.

2) Асимметричный ключ шифрования

При шифровании с асимметричным ключом отправитель и получатель используют два разных ключа для процессов шифрования и дешифрования. Шифрование с асимметричным ключом также известно как шифрование с открытым ключом.

На изображении выше мы видим, как работает шифрование асимметричного ключа.

  • При шифровании асимметричного ключа используются два ключа. т.е. открытый ключ и закрытый ключ. Эти два ключа связаны друг с другом по математике. Открытый ключ хранится в открытом хранилище, а закрытые ключи хранятся в частном хранилище.
  • Используя открытый ключ получателя, отправитель шифрует личные данные и отправляет их получателю. После получения личных данных получатель использует свои личные данные для расшифровки личных данных.
  • Длина ключей при шифровании асимметричного ключа велика, поэтому процессы шифрования и дешифрования при шифровании асимметричного ключа становятся медленными по сравнению с шифрованием симметричного ключа.
  • Вычислить закрытый ключ на основе открытого ключа в вычислительном отношении не так просто. В результате открытые ключи могут свободно распространяться, что позволяет пользователям легко и удобно шифровать контент и проверять цифровые подписи, а секретные ключи можно хранить в секрете, обеспечивая возможность дешифрования контента и создания цифровых подписей только с помощью закрытого ключа. владельцы. Криптосистемы с асимметричным ключом сталкиваются с проблемой, то есть пользователь должен быть уверен, что открытый ключ, который он использует для передачи человеку, действительно является открытым ключом этого человека и не был обработан злоумышленником.
  • Кроме того, поскольку открытые ключи должны быть общими, но эти открытые ключи имеют большой размер, поэтому их трудно запомнить, поэтому они хранятся в цифровых сертификатах для безопасной передачи и совместного использования. Хотя закрытые ключи не могут быть общими, они просто хранятся в облачном программном обеспечении или операционной системе, которые вы используете, или на аппаратных устройствах. Многие интернет-протоколы, такие как SSH, OpenPGP, SSL / TLS, используются в асимметричной криптографии для функций шифрования и цифровой подписи.

Вывод

В этой статье мы увидели, как криптосистема помогает безопасно и удобно шифровать и дешифровать сообщения.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство по криптосистемам. Здесь мы обсуждали, что такое криптосистемы? его компоненты и типы, с соответствующей блок-схемой соответственно. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше -

  1. Алгоритм цифровой подписи
  2. Что такое криптография?
  3. Криптография против шифрования
  4. Интервью по информационной безопасности
  5. Типы шифров

Категория:

Разработка программного обеспечения