Как работает ключ RSA?

Введение

RSA, один из методов классификации, может не быть самым безопасным, так как был разработан более 40 лет назад. Несмотря на достижения в области технологий безопасности, RSA до сих пор используется, в частности, для передачи классифицированных ключей. Так что же такое RSA и как это работает?

Как работает RSA и кто его изобрел?

Алгоритм RSA был разработан в 1977 году и назван в честь его создателей: Ривеста, Шамира и Адлемана, что отражено в аббревиатуре ‘RSA’. Этот подход к наименованию подчеркивает их вклад в эту технологию кодирования.

Несмотря на официальное появление RSA в 1977 году, основа системы была заложена английским математиком Клиффордом Коксом в 1973 году. Изначально алгоритм Кокса использовался исключительно секретными лицами, и технология не была доступна широкой публике.

Как работает алгоритм RSA?

Алгоритм RSA функционирует путем генерации ключей. Пользователь создает публичный ключ на основе двух больших простых чисел и вспомогательных значений. Безопасность сообщения зависит от длины ключа; более длинные ключи сложнее и труднее расшифровать.

Процесс шифрования включает три шага:

1. Подготовка: Генерация официального (личного) и открытого (публичного) ключей.

2. Шифрование: Использование открытого (публичного) ключа, сгенерированного на этапе подготовки.

3. Расшифровка: Использование официального (личного) ключа для расшифровки зашифрованного сообщения.

Rivest-Shamir-Adleman, тип шифрования, обеспечивает достаточную безопасность за счёт увеличения длины ключа, хотя это может замедлить другие операции. Разработанный для простых задач, он не идеален для высоких потребностей в безопасности.

С течением времени алгоритм RSA был широко изучен, выявив ограничения в эффективности и безопасности. Время, необходимое для шифрования и дешифрования с использованием RSA, является значительным недостатком.

RSA часто используется для передачи общих кодов доступа в зашифрованном виде. Это позволяет безопасно отправить симметричный ключ, используемый для шифрования и дешифрования больших объемов данных, его получателю.

Асимметричные ключи, благодаря инновациям Диффи и Хеллмана в 1976 году, теперь широко распространены в криптографии. Однако их концепция изначально не могла быть полностью использована из-за неполного понимания принципов факторизации.

Развитием занимались трое программистов, которые усовершенствовали механизм односторонних функций, увеличив сложность декодирования. Разработанная ими система асимметричного шифрования, известная своей сложностью декодирования, позже стала известна как RSA.

Как работает RSA в цифровых подписях

Рост электронных документов потребовал разработки цифровых подписей для официального признания. Цифровая подпись в основном является данными, преобразованными на криптографический язык, обеспечивающим конфиденциальность и безопасность.

В цифровых подписях, основанных на RSA, числовое шифрование и алгоритм Ривеста-Шамира-Адлемана неотделимо связаны, так как первое зависит от второго для своей работы. В киберпространстве существуют два типа ключей: частный (неофициальный) и общедоступный (открытый). Частный ключ конфиденциален и используется для защиты данных, тогда как общедоступный ключ доступен всем пользователям.

С шифрованием RSA документ шифруется и остаётся доступным. Для проверки подписи используется дешифрование с помощью частного ключа, что позволяет получить доступ к сертифицированному документу через открытый ключ.

Скорость операций

Операции RSA включают в себя возведение в степень (повторное умножение). Для практичности общедоступный ключ часто возводится в небольшую степень. Обычно группы используют одну и ту же степень с разными модулями, увеличивая скорость дешифрования и проверки по сравнению с шифрованием и подписыванием.

Скорость операции может быть измерена в условной единице ‘k’, представляющей число битов:

• k² - операции с общедоступным ключом.

• k³ - операции с частным ключом.

• k⁴ - создание ключей.

Для ускорения процедур RSA постоянно исследуются новые методы, такие как ‘быстрое умножение’. Преобразование Фурье (FFT) не стало широко используемым из-за сложных требований к программному обеспечению и необходимости равномерных размеров ключей для эффективной работы.

F.A.Q.

1. Алгоритм RSA в повседневной жизни

Система Ривеста-Шамира-Адлемана (RSA) широко используется в различных коммерческих продуктах, и её применение постоянно расширяется. Компании, такие как Microsoft, Apple, Sun и Novell, её внедряют, как и многие операционные системы. RSA также применяется в безопасных телефонах, смарт-картах и криптографическом оборудовании.

2. Основное преимущество RSA

Основная сила RSA заключается в его системе открытого ключа; знание только открытого ключа не позволяет расшифровать закодированное сообщение. Программа шифрования PGP работает на алгоритме RSA, интегрированном в хэш-функции.

3. Влияние знания длины закодированного сеансового ключа

Если злоумышленник знает длину закодированного сеансового ключа, это может потенциально подорвать безопасность, увеличивая шансы на взлом частного ключа шифрования, имея общедоступный ключ и зашифрованное сообщение.

4. Текущая популярность Ривест-Шамир-Адлемана

Несмотря на то, что это старая технология, RSA остаётся актуальной и широко используемой и по сей день.

5. Создание RSA

Алгоритм RSA был изобретён более 45 лет назад, в 1977 году.

6. RSA в криптографии

В криптографии RSA каждый участник имеет как частный, так и общедоступный ключи. Ключи представляют собой пару целых чисел. Участники генерируют частный ключ (частный + общедоступный) и держат частный ключ в секрете, в то время как общедоступные ключи могут быть открыто обменены. В RSA частный и общедоступный ключи каждого участника образуют «совпадающую пару», что означает, что они взаимно обратимы.

7. Различие между DSA и RSA

RSA можно использовать как для цифровой подписи, так и для шифрования, изменяя порядок использования компонентов, причём его процесс шифрования/дешифрования коммутативен.

8. Преимущества ECC перед RSA

ECC (Эллиптическая криптография) предлагает несколько преимуществ перед RSA, включая более сильную устойчивость к атакам, меньшее использование ЦП и памяти, снижение сетевого потребления и более быстрое шифрование.

Для тех, кто хочет безопасно покупать криптовалюту и исследовать инвестиционные возможности в Ethereum, J2TX предлагает безопасную платформу, предоставляя полную информацию и понимание мира криптовалют.

J2TX: Ваш гид по освоению новых технологий!