رمزنگاری نامتقارن و امضاء دیجیتال

Study Notes

رمزنگاری نامتقارن و امضاء دیجیتال

رمزنگاری نامتقارن یک سیستم رمزنگاری است که از دو کلید استفاده می کند:
- کلید عمومی که می توان آن را به طور گسترده منتشر کرد.
- کلید خصوصی که فقط مالک آن می داند.
الگوریتم های نامتقارن عناصر اصلی امنیتی در سیستم‌های رمزنگاری مدرن هستند و در مورد محرمانگی، صحت و عدم انکار‌پذیری ارتباطات تحت شبکه اطمینان می‌دهند.
در این سیستم، هر کسی می‌تواند با استفاده از کلید عمومی گیرنده، پیام را رمزنگاری کند.
اما این پیام رمزگذاری شده فقط با کلید خصوصی گیرنده قابل رمزگشایی است.
این الگوریتم‌ها برای توزیع کلید و امضای دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
توزیع کلید یکی از کاربردهای اصلی رمزنگاری نامتقارن است، زیرا به افراد اجازه می‌دهد تا به طور ایمن با یکدیگر کلیدهای متقارن را مبادله کنند.
سرعت رمزنگاری نامتقارن پایین است، برای همین بیشتر برای این دو منظور استفاده می‌شود: توزیع کلید و امضای دیجیتال.
امضای دیجیتال به این معنی است که هر کسی می‌تواند اعتبار یک پیام را با بررسی امضای دیجیتال آن تأیید ‌کند.
یک فرستنده می‌تواند یک پیام را با کلید خصوصی‌اش رمزنگاری کند، تا یک امضای دیجیتال کوتاه روی پیام ایجاد شود.
هر کسی که کلید عمومی مربوط به فرستنده را دارد، می‌تواند پیام را رمزگشایی و بررسی کند که آیا آن امضا معتبر است یا نه.
امضای دیجیتال به عنوان یک روش احراز هویت(authentication) استفاده می‌شود.

الگوریتم HMAC

HMAC از یک الگوریتم متقارن برای رمزنگاری و رمزگشایی استفاده می کند.
فرستنده و گیرنده از قبل سر یک کلید سری مشترک توافق کرده اند.

امضای دیجیتال

الگوریتم های محاسبه چکیده پیام (مثل هش و MAC) همگانی هستند.
هکر می‌تواند ضمن تغییر سند، چکیده را هم براساس سند تغییر یافته محاسبه کند و جایگزین چکیده قبلی کند.
چکیده با کلید خصوصی صاحب آن رمز می شود.
هکر به کلید خصوصی صاحب آن دسترسی ندارد.
جهت احراز هویت صاحب پیام، چکیده رمز شده پیام با کلید عمومی یک نفر از رمز خارج می‌شود.
این کار اطمینان می‌دهد که همان شخص صاحب پیام است، زیرا فقط دارنده کلید خصوصی متناظر با این کلید عمومی می‌تواند چکیده را رمز کند.

حمله Man-in-the-Middle

در این حمله، هکر سعی می کند خود را بین دو طرف فرستنده و گیرنده قرار دهد.
هکر کلید عمومی خود را به دو طرف معرفی می‌کند.
برای جلوگیری از این حمله باید مطمئن شد که هیچ شخص ثالثی در بین، کلید عمومی را عوض نکرده است.
این نکته با استفاده از گواهینامه دیجیتال برآورده می‌شود.

جمع‌بندی

در این روش رمزنگاری و امضای دیجیتال، توزیع‌ کلیدها، صحت و عدم انکار‌پذیری ارتباطات تحت شبکه فراهم می شود.
این الگوریتم‌ها برای کاربردهای امنیتی در سیستم‌ها و پروتکل‌های ارتباطی مدرن ضروری هستند.