ความแตกต่างระหว่างการเข้ารหัสคีย์ทั่วไปและคีย์สาธารณะ (พร้อมตาราง)

Whitfield และ Hellman เป็นผู้แต่ง 'New Directions in Cryptography' ในปี 1976 ซึ่งมาจากความก้าวหน้าที่โดดเด่นที่สุดในประวัติศาสตร์ทั้งหมดของโลกการเข้ารหัส! บทความคุณลักษณะดังกล่าวนำเสนอแนวคิดใหม่ที่ก้าวล้ำในการเข้ารหัสชุมชนที่เรียกว่าการถ่ายโอนคีย์ Diffie-Hellman ซึ่งดูเหมือนจะกลายเป็นลักษณะพื้นฐานของการเข้ารหัสในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม เราจะเน้นที่การทำความเข้าใจกระบวนการเข้ารหัสหรือการเข้ารหัสสองประเภท ได้แก่ การเข้ารหัสคีย์ทั่วไปและการเข้ารหัสคีย์สาธารณะโดยใช้พอยน์เตอร์และตารางเพื่อช่วยให้คุณเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์

การเข้ารหัสคีย์ทั่วไปกับสาธารณะ

ความแตกต่างระหว่างการเข้ารหัสแบบธรรมดาและแบบพับลิกคีย์คือวิธีการเข้ารหัสแบบเดิมต้องการเพียงคีย์ถอดรหัสเดียวสำหรับการถอดรหัสข้อความที่ประสบความสำเร็จ แต่การเข้ารหัสแบบสาธารณะต้องใช้คีย์ที่แตกต่างกันสองคีย์สำหรับการเข้ารหัสและอีกคีย์หนึ่งสำหรับการถอดรหัส ลักษณะของการเข้ารหัสคีย์สาธารณะนั้นไม่สมมาตร เนื่องจากเป็นแบบไม่ต่อเนื่องและต้องมีลำดับที่เหมาะสมในการถอดรหัส

ในการเข้ารหัสคีย์ทั่วไป คิดว่าการได้มาซึ่งข้อความที่เข้ารหัสเพียงอย่างเดียวโดยไม่มีคีย์นั้นเป็นไปไม่ได้อย่างแท้จริง เพราะมันจะล้มเหลวทางคณิตศาสตร์จึงให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง ด้วยเหตุนี้ การซ่อนกุญแจจึงมีความสำคัญ

วิธีการเข้ารหัสเหล่านี้ใช้ในความเป็นจริงเพราะมีประสิทธิภาพในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล แม้ว่าจะมีข้อบกพร่องก็ตาม จำนวนคีย์ทั้งหมดที่สามารถเลือกได้เป็นองค์ประกอบหนึ่งของปัญหาเหล่านี้ การจู่โจมแบบดุร้ายมีโอกาสน้อยในประเด็นหลักที่ใหญ่กว่า

การเข้ารหัสคีย์สาธารณะทำได้โดยใช้คีย์สาธารณะ ในขณะที่การถอดรหัสทำได้ด้วยคีย์ส่วนตัว ตัวส่งและตัวรับข้อมูลที่ละเอียดอ่อนที่เข้ารหัสมีคีย์ส่วนตัวที่แตกต่างกันหรืออาจมีโครงสร้างที่ "คล้ายคลึงกัน" คีย์อสมมาตรหมายถึงการใช้คีย์สาธารณะ

คีย์ลับที่บุคคลภายนอกใช้และคีย์ส่วนตัวซึ่งโดยปกติแล้วจะเก็บไว้ในที่ปลอดภัยคือคีย์สองคีย์ที่จำเป็นในการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ กุญแจสาธารณะใช้สำหรับการสื่อสารเข้ารหัสและอาจเผยแพร่อย่างเปิดเผยระหว่างบุคคลในขณะที่กุญแจส่วนตัวที่เป็นความลับจะถูกเก็บไว้เป็นส่วนตัวและมีเพียงผู้รับเท่านั้นที่รู้จัก

ตารางเปรียบเทียบระหว่างการเข้ารหัสแบบธรรมดาและรหัสสาธารณะ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	การเข้ารหัสคีย์แบบธรรมดา	การเข้ารหัสคีย์สาธารณะ
คิดค้นโดย	ไซเฟอร์ตัวแรกที่ใช้คีย์เข้ารหัสที่ถูกต้องถูกสร้างขึ้นตาม Giovan Battista Bellaso	Diffie และ Hellman ได้คิดค้นโมเดลระบบเข้ารหัสคีย์สาธารณะ
จำนวนคีย์	ต้องใช้คีย์เดียวเท่านั้น	ผู้ส่งและผู้รับใช้กุญแจสองดอก
อัลกอริทึมที่ใช้	อัลกอริทึมลอจิกหรืออัลกอริธึมทางคณิตศาสตร์	ใช้ทั้งอัลกอริธึมลอจิกและเลขคณิต
สมมาตร	สมมาตรในธรรมชาติ	ไม่สมมาตรในธรรมชาติ
ความปลอดภัย	เนื่องจากใช้ระบบเข้ารหัสและการถอดรหัสอย่างง่าย จึงเป็นขั้นตอนที่รวดเร็วพอสมควรและปลอดภัยน้อยกว่า	มีความปลอดภัยและเชื่อถือได้มากกว่าการเข้ารหัสคีย์แบบเดิม

การเข้ารหัสคีย์แบบธรรมดาคืออะไร?

การเข้ารหัสคีย์แบบธรรมดา ซึ่งมักเรียกว่าการเข้ารหัสข้อมูลแบบสมมาตรหรือการเข้ารหัสแบบคีย์เดียวคือวิธีการเข้ารหัสที่เข้ารหัสและถอดรหัสข้อความโดยใช้คีย์เดียวกัน ผู้ส่งเข้ารหัสข้อมูลที่ไม่ได้เข้ารหัสด้วยคีย์ส่วนตัวของผู้รับ ซึ่งอาจใช้เพื่อดำเนินการโค้ดโดยผู้รับ

เนื่องจากใช้คีย์ส่วนตัวเพียงตัวเดียวสำหรับระบบการเข้ารหัสลับทั้งหมด จึงเป็นขั้นตอนที่รวดเร็วพอสมควร ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีการเข้ารหัสที่ใช้กันทั่วไปนี้คือไม่สามารถปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้จำนวนมากเนื่องจากผู้ส่งและผู้รับต้องยอมรับคีย์ส่วนตัวก่อนโอน เนื่องจากคีย์นี้ใช้ร่วมกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับจำนวนมาก จึงมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า การเข้ารหัสแบบคีย์เดียวเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างเก่า ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าเทคนิคการเข้ารหัสแบบธรรมดา

เนื่องจากความเรียบง่าย มันจึงเป็นที่นิยมมากกว่าในวิธีการเข้ารหัสสองประเภทหลัก เนื่องจากใช้ระบบเข้ารหัสและการถอดรหัสจึงเป็นขั้นตอนที่รวดเร็วพอสมควร ภายในรูปแบบการเข้ารหัสนี้ ผู้ส่งจะเข้ารหัสข้อมูลด้วยคีย์ส่วนตัวของผู้รับ ซึ่งอาจใช้เพื่อถอดรหัสข้อความเข้ารหัสโดยผู้รับ

วิธีการเข้ารหัสแบบดั้งเดิมต้องการให้ทั้งผู้ส่งและผู้รับทราบรหัสลับเฉพาะก่อนกำหนดและต้องยินยอมในบางสิ่งก่อนการโอน ซึ่งนำเสนอปัญหาด้านความปลอดภัยและปัญหาความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับการตรวจสอบความถูกต้องและการปกป้องความสมบูรณ์

การเข้ารหัสคีย์สาธารณะคืออะไร?

Whitfield และ Hellman ได้คิดค้นโมเดลระบบเข้ารหัสคีย์สาธารณะ ซึ่งเป็นแนวคิดที่ก้าวล้ำอย่างแท้จริงในด้านการเข้ารหัสและถอดรหัส ระบบดิจิทัลที่ใช้สองคีย์: คีย์สาธารณะที่มีนโยบายการเข้าถึงและคีย์ส่วนตัวถูกกำหนดให้เป็นการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ คู่คีย์สามารถแลกเปลี่ยนได้อย่างอิสระระหว่างผู้ใช้ ในขณะที่คีย์ส่วนตัวที่เป็นความลับสามารถเข้าถึงได้โดยผู้รับเท่านั้น ข้อความหรือข้อมูลถูกเข้ารหัสโดยใช้กุญแจสาธารณะ ซึ่งจะถอดรหัสในภายหลังด้วยคีย์ส่วนตัว

เป้าหมายหลักของการเข้ารหัสคีย์สาธารณะคือการไม่เปิดเผยตัวตน ความลับ และความถูกต้อง วิธีการเข้ารหัสแบบดั้งเดิมนั้นใช้การจัดการขั้นพื้นฐานกับบิตข้อมูล ในขณะที่วิธีคีย์สาธารณะนั้นใช้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ มาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูง อัลกอริธึมการเข้ารหัส คู่คีย์ ไพรเวตคีย์ ไซเฟอร์เท็กซ์ และอัลกอริธึมการถอดรหัสเป็นองค์ประกอบที่สำคัญหกประการของระบบเข้ารหัสคีย์สาธารณะ มันเข้ารหัสด้วยคีย์เดียวและถอดรหัสโดยใช้คีย์แยกกันเล็กน้อย

เป็นไปได้ที่จะส่งข้อความที่เข้ารหัสเมื่อถูกสร้างขึ้น ตามคีย์ที่ใช้อยู่ในขณะนี้ รหัสบล็อกจะให้ผลลัพธ์ที่ต่างออกไป การอัปเดตคีย์จะเปลี่ยนเอาต์พุตการคำนวณ

เป็นไปได้ที่จะส่ง ciphertext เมื่อถูกสร้างขึ้น โดยใช้วิธีการถอดรหัสแล้วใช้คีย์เดียวกันกับที่ใช้ในการเข้ารหัส ข้อความไซเฟอร์อาจถูกแปลงกลับไปเป็นข้อมูลธรรมดาดั้งเดิมเมื่อได้รับ

ความแตกต่างหลักระหว่างการเข้ารหัสแบบธรรมดาและรหัสสาธารณะ

บทสรุป

เป้าหมายพื้นฐานของการเข้ารหัสคือการให้ความเป็นส่วนตัว ความลับ และความถูกต้องตลอดจนการไม่เปิดเผยตัวตน อย่างไรก็ตาม ข้อดีหลักประการหนึ่งของวิธีการเข้ารหัสคีย์สาธารณะคือการจัดหาคีย์ที่ใช้ร่วมกันได้ง่ายกว่าการแจกจ่ายคีย์ที่ซ่อนอยู่ เช่นเดียวกับการเข้ารหัสข้อมูลแบบเดิม อย่างไรก็ตาม อัลกอริธึมการเข้ารหัสลับของคีย์สาธารณะนั้นช้ากว่าวิธีเทียบเท่าแบบดั้งเดิมมาก ด้วยเหตุนี้ วิธีการเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้เป็นหลักในการเข้ารหัสข้อมูลแบบอสมมาตรและการเข้ารหัสรายการข้อมูลขนาดเล็ก เช่น หมายเลขบัตรและ PIN

อย่างไรก็ตาม ทั้งสองประเภทเป็นโมเดลระบบเข้ารหัสลับที่เชื่อถือได้ซึ่งใช้ในยุคปัจจุบันเพื่อวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยที่หลากหลายทั่วทั้งองค์กร