Szyfrowanie asymetryczne, określane także jako kryptografia asymetryczna, pozwala użytkownikom szyfrować dane za pomocą tzw. kluczy współdzielonych.

Na przykład, jeśli chcesz przesłać wiadomość do znajomego i zależy Ci, aby nikt inny nie miał do niej dostępu, to właśnie na tym polega szyfrowanie asymetryczne.

Co istotne, technika szyfrowania asymetrycznego jest w pełni bezpieczna. Co więcej, na co dzień korzystamy z niej, nawet o tym nie wiedząc. Przykład? Znasz strony rozpoczynające się od „HTTPS”? To również jest zastosowanie szyfrowania asymetrycznego.

Szyfrowanie asymetryczne – definicja

Internet stał się nieodłącznym elementem naszego życia. Codziennie wykonujemy wrażliwe operacje, takie jak transakcje bankowe, czy rozmawiamy ze znajomymi (np. na Messengerze). Nic dziwnego, że zarówno osoby prywatne, jak i firmy potrzebują silnych środków bezpieczeństwa, aby chronić swoje dane w sieci. Dlatego właśnie powstało szyfrowanie asymetryczne – aby zapewnić ochronę.

Podstawą szyfrowania asymetrycznego są dwa klucze:

1. Klucz publiczny – każdy odbiorca może zobaczyć dane i uzyskać do nich dostęp.
2. Klucz prywatny – tylko upoważnieni odbiorcy mogą odszyfrować dane.

Co niezwykle istotne, szyfrowanie asymetryczne bazuje na tych dwóch kluczach. Jeden z nich służy do szyfrowania, a drugi do odszyfrowania. Rezultat? Wysoki poziom bezpieczeństwa.

Klucz publiczny to kryptograficzny klucz, którym dowolna osoba może zaszyfrować wiadomość, tak aby mogła być odszyfrowana jedynie przez odbiorcę za pomocą jego klucza prywatnego. Klucz prywatny, znany również jako klucz tajny, jest współdzielony z inicjatorem.

Jeśli chcemy wysłać wiadomość za pomocą kryptografii asymetrycznej, możemy pobrać klucz publiczny odbiorcy z publicznego katalogu i użyć go do zaszyfrowania wiadomości. Odbiorca będzie w stanie odczytać wiadomość, ponieważ odszyfruje ją za pomocą swojego klucza prywatnego.

Z kolei, gdy nadawca zaszyfruje wiadomość swoim kluczem prywatnym, odbiorca będzie mógł odszyfrować ją, korzystając z klucza publicznego nadawcy. Cały proces szyfrowania i deszyfrowania jest automatyczny, co oznacza, że użytkownicy nie muszą ręcznie blokować ani odblokowywać wiadomości.

Na kryptografii asymetrycznej opiera się wiele protokołów, takich jak TLS (transport layer security) i SSL (secure sockets layer), które umożliwiają funkcjonowanie HTTPS.

Ten sposób szyfrowania znajduje zastosowanie także w programach, które muszą nawiązać bezpieczne połączenie w niezabezpieczonej sieci, np. w przeglądarkach internetowych. Kryptografia asymetryczna służy także do potwierdzania podpisów cyfrowych.

Jak już wspomniano, największą zaletą kryptografii asymetrycznej jest zwiększone bezpieczeństwo. Jest to najbezpieczniejsza powszechnie znana metoda szyfrowania, ponieważ użytkownicy nie muszą ujawniać ani udostępniać swoich kluczy prywatnych, co zmniejsza ryzyko, że cyberprzestępcy przechwycą je podczas transakcji.

Jak działa kryptografia asymetryczna?

Prosto! I całe jej działanie opiera się na dwóch wspomnianych kluczach. W swoim działaniu szyfrowanie asymetryczne wykorzystuje matematycznie powiązaną ze sobą parę kluczy do szyfrowania i deszyfrowania. Mowa o kluczu prywatnym i publicznym. Jeśli do szyfrowania używamy klucza publicznego, to deszyfrujemy wiadomość za pomocą klucza prywatnego. I oczywiście na odwrót – jeśli do szyfrowania używamy klucza prywatnego, to deszyfrować wiadomość może tylko powiązany z nim klucz publiczny.

Całość szyfrowania asymetrycznego dopełnia nadawca i odbiorca. Każdy z nich posiada własną parę kluczy. Jak to działa w praktyce? Nadawca uzyskuje klucz publiczny od odbiorcy. Następnie wiadomość jest przez niego szyfrowana za pomocą odpowiedniego klucza. W taki oto sposób powstaje tzw. szyfrogram. Jest on wysyłany do odbiorcy, który daną wiadomość odszyfruje za pomocą swojego klucza prywatnego. Wówczas przesłana wiadomość będzie miała czytelny, jawny tekst.

Przedstawiona wyżej funkcja szyfrowania jest jednostronna. Oznacza to, że jeden nadawca nie jest w stanie odczytać wiadomości innego nadawcy, nawet jeśli posiada klucz publiczny odbiorcy.

Przypadki użycia

Kryptografia asymetryczna jest najczęściej stosowana do uwierzytelniania danych za pomocą podpisów cyfrowych.

Ciekawostka: Podpis cyfrowy to matematyczna technika służąca do potwierdzania autentyczności i integralności wiadomości, oprogramowania lub dokumentów cyfrowych. Jest to cyfrowy odpowiednik podpisu odręcznego lub pieczęci.

Ponadto kryptografia asymetryczna znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak:

• Poczta elektroniczna – klucz publiczny może być używany do zaszyfrowania wiadomości, a klucz prywatny do jej odszyfrowania.
• SSL/TLS – szyfrowanie połączeń między stronami internetowymi a przeglądarkami, również oparte na szyfrowaniu asymetrycznym.
• Kryptowaluty – użytkownicy posiadają klucze publiczne, które są dostępne dla wszystkich, oraz klucze prywatne, które pozostają tajne. Dzięki temu tylko prawowici właściciele mogą zarządzać swoimi środkami.

Zalety kryptografii asymetrycznej

Najważniejszą zaletą jest bezpieczeństwo, które jest wyższe, ponieważ klucze prywatne nie muszą być ujawniane.

Dzięki podpisom cyfrowym możliwa jest łatwa weryfikacja nadawcy. Co więcej, kryptografia asymetryczna zapewnia niezaprzeczalność, co oznacza, że nadawca nie może zaprzeczyć, że wysłał daną wiadomość.

Wady kryptografii asymetrycznej

Proces ten jest wolniejszy w porównaniu do kryptografii symetrycznej, dlatego nie stosuje się go do odszyfrowywania masowych wiadomości.

Największym problemem jest to, że w przypadku utraty klucza prywatnego, osoba nie będzie mogła odszyfrować swoich wiadomości. Warto również wspomnieć, że klucze publiczne nie są uwierzytelniane, co oznacza, że nie ma gwarancji, że dany klucz publiczny rzeczywiście należy do konkretnej osoby.

Kilka przykładów kryptografii asymetrycznej

1. Najczęściej stosowanym algorytmem asymetrycznym jest algorytm RSA, który jest bezpośrednio zintegrowany z SSL/TLS. Algorytm RSA opiera swoje bezpieczeństwo na trudności obliczeniowej związanej z faktoryzacją dużych liczb całkowitych, będących wynikiem iloczynu dwóch dużych liczb pierwszych. Klucze RSA mają zazwyczaj długość 1024 lub 2048 bitów.
2. Alternatywą dla RSA jest Elliptic Curve Cryptography (ECC), czyli technika szyfrowania z kluczem publicznym, oparta na teorii krzywej eliptycznej. Dzięki właściwościom tej krzywej, możliwe jest tworzenie szybszych, mniejszych i bardziej wydajnych kluczy. Aby złamać algorytm ECC, cyberprzestępca musiałby złamać logarytm krzywej eliptycznej, co jest znacznie trudniejsze niż faktoryzacja.

Podsumowanie

Wymieniaj złotówki na kryprowaluty i odwrotnie bez ograniczeń!