Хеширование, кодирование и шифрование

Сравнение с ассиметричными криптосистемами

Сравнивать и давать оценку, какой из способов шифрования лучше симметричный и асимметричный не является целесообразным, это по своей сути абсолютно разные вещи. В первую очередь их разнит подход к проведению операций. Лучше выделить достоинства и недостатки каждого из методов.

Положительными качествами симметричного шифрования является:

высокая скорость проведения;
простота в реализации, которая достигается более простыми операциями;
уменьшенная длина ключа по сравнению со стойкостью;
лучшая изученность из-за более длительного применения на практике.

Но не все так идеально, у способа есть и недостатки:

в большой сети управлять ключами достаточно сложно;
иногда возникают проблемы с ключами, для того, чтоб каждый абонент получил его необходимо найти секретный канал, который больше никто не сможет обнаружить.

К особо важным недостаткам относят невозможность использования шифров в электронной цифровой подписи, так как код известен обеим сторонам.

Как работает: алгоритмы шифрования

Допустим, вы уже сходили в удостоверяющий центр и получили на флешке сертификат и ключ электронной подписи. Теперь нужно скачать специальный софт, который и будет подписывать ваши документы и проверять чужие на подлинность.

Проблема в том, что ЭП основана на алгоритмах асимметричного шифрования, а их много: разложение на простые множители, дискретное логарифмирование, эллиптические кривые и множество других. Ключ из одного алгоритма не подойдёт для использования в другом, поэтому в России договорились использовать стандарт шифрования ГОСТ Р 34.10-2012, основанный на эллиптических кривых. Все государственные органы работают только с таким алгоритмом и не принимают другие ЭП.

Это значит, что нам нужен специальный софт, в котором уже есть этот алгоритм. Чаще всего используют КриптоПРО, реже — ViPNet CSP. С помощью этих программ можно подписать документы и проверить сертификаты на подлинность.

Отличия между публичными и приватными ключами

Цель приватных и публичных ключей заключается в том, чтобы убедиться, что данная транзакция была проведена стороной, которая ее подписала. Хотя оба типа шифрования служат одной и той же цели, они во многом отличаются. Вот что вам нужно знать:

Алгоритм и механизм

При шифровании с публичным ключом должны быть два отдельных ключа для шифрования и дешифрования. Приватный ключ предназначен только для владельца, в то время как публичный ключ доступен любому. Один ключ необходим для передачи между двумя сторонами, участвующими в криптографии с симметричным ключом. Один и тот же приватный ключ используется как для шифрования, так и для расшифровки информации. Он разделяется между отправителем и получателем зашифрованного сообщения.

Производительность

Механизм приватного ключа работает намного быстрее, чем публичного ключа. Все потому, что приватный ключ требует только один ключ, в то время как открытый ключ требует два.

Конфиденциальность

Приватный ключ не раскрывается никому, кроме владельца кошелька. После потери приватный ключ невозможно восстановить, и зашифрованный файл становится непригодным для использования. Как правило, эти ключи трудно запомнить, это связано со сложными нумерациями. Тем не менее, сохранность приватных ключей полностью зависит от их владельца. Лучший способ сохранить ваши приватные ключи в безопасности – автономное носитель данных. С другой стороны, публичный ключ открыт для всех пользователей и должен быть доступен при поиске. Вряд ли получится потерять публичный ключ.

Цифровая подпись

Веб-контент может быть подписан цифровой подписью с помощью приватного ключа пользователя и проверен с помощью его публичного ключа. Это позволяет легко идентифицировать отправителя сообщения в сети и подтвердить, что доверенное лицо отправило сообщение.

Цифровая подпись имеет ряд преимуществ:

• Аутентификация. Доказывает, является ли сообщение или пользователь надежен, подделка невозможна.

• Гарантированное проведение операции. Отправитель сообщения не может отказать в подписи после связи.

• Надежность. Подпись служит гарантией того, что полученное сообщение не будет изменено.

Шифрование и дешифрование

Содержимое зашифровано с помощью публичного ключа пользователя и может быть расшифровано только с помощью его приватного ключа. Это единственный способ преобразовать сообщение обратно.

• Конфиденциальность. Несанкционированный доступ невозможен. Конфиденциальность достигается с помощью приватного ключа, который известен только его владельцу и никому другому.

• Надежность. Процесс шифрования с защищенным публичным ключом гарантирует, что полученное сообщение не будет изменено.

Криптография с публичным ключом используется в большом количестве протоколов и форматов данных, которые реализуются широким спектром приложений и системного программного обеспечения. Например, в протоколе SSL, SSH, PDF-файлы с цифровой подписью, OpenPGP, S/MIME и т. д. Он широко применяется к программам, например браузерам, для обеспечения безопасных соединений в небезопасных сетях. Асимметричная криптография формирует основу для алгоритма блокчейна, который является основой для всех криптовалют.

Исторический

Концепция

Концепция криптографии с открытым ключом — другое название асимметричной криптографии — обычно приписывается Уитфилду Диффи и Мартину Хеллману, которые представили ее публике на Национальной компьютерной конференции в 1976 году , а затем опубликовали несколько месяцев спустя в New Directions in Cryptography . Однако, как сообщается, эта концепция была независимо открыта другими исследователями примерно в то же время.

Говорят, что Ральф Меркл сделал то же открытие примерно в то же время, хотя его статьи не публиковались до 1978 года.

Выполнение

В своей статье 1976 года У. Диффи и М. Хеллман не смогли привести пример системы с открытым ключом, не найдя его. Лишь в 1978 г. был приведен пример Рональда Ривеста , Ади Шамира и Леонарда Адлемана , RSA , сокращение, взятое из трех имен его авторов. Впоследствии трое мужчин основали компанию RSA Security . Система Меркла-Хеллмана широко считается первой практической реализацией системы шифрования с открытым ключом, однако в 1982 году Шамир доказал, что она небезопасна.

Секретные исследования GCHQ

В дополнение к публичным исследованиям, британские службы шифрования (GCHQ, правительственный центр связи ) с первой половины 1970-х годов должны были проводить секретные исследования, ведущие к концепциям и инструментам асимметричного шифрования:

Джеймс Эллис из GCHQ, как сообщается, предложил концепцию еще до Хеллмана и Диффи;
Клиффорд Кокс описал бы еще в 1973 году то, что называется алгоритмом RSA ;
Malcolm J. Уильямсон бы изобрели протокол обмена ключами , очень похожий на Диффи и Хеллмана в 1974 году .

Эти открытия не были обнародованы GCHQ до 1997 года .

Откуда взялась идея создания системы с открытым ключом

Вопросы о безопасном шифровании стали возникать еще в начале 70-х годов. Именно в это время криптографии и математики признали, что асимметричное шифрование по ключу возможно. Самая успешная модель создания зашифрованного послания заключалась в следующих шагах:

отправитель пишет сообщение и зашифровывает его собственным ключом;
полученный криптографический текст он направляет абоненту;
принимающий, получив зашифрованное сообщение, ещё раз его, шифрует собственным ключом и обратно присылает отправителю;
получив от принимающего дважды зашифрованное сообщение отправитель расшифровывает его наполовину своим ключом и отправляет обратно;
принимающий расшифровывает послание своим ключом и получает читаемый открытый текст.

Метод был предложен в начале 70-х годов Диффи и Хелманном. Позже, описанная выше модель шифрования позволила учёным криптологам разрушить миф о невозможности применения ассиметричного метода для кодирования сообщений открытым способом.

цифровые подписи.

Алгоритмы шифрования с открытым ключом также можно использовать для создания цифровых подписей. Цифровые подписи удостоверяют подлинность источника данных (если вы доверяете открытому ключу источника) и защищают целостность данных. С помощью открытого ключа, созданного Анной, получатель отправленных ею данных может проверить, что их источником действительно является Анна, сравнив цифровую подпись полученных данных с открытым ключом Анны.

Чтобы использовать шифрование с открытым ключом для создания цифровой подписи сообщения, Анна сначала применяет к этому сообщению хэш-алгоритм, который создает хэш сообщения. Хэш сообщения является компактным и уникальным представлением данных. Для создания своей личной цифровой подписи Анна шифрует хэш сообщения с помощью своего закрытого ключа. При получении сообщения и цифровой подписи Виктор расшифровывает подпись с помощью открытого ключа Анны, восстанавливая хэш сообщения, а затем хэширует сообщение с помощью того же алгоритма, который использовала Анна. Если вычисленный Виктором хэш в точности совпадает с хэшем, полученным от Анны, Виктор может быть уверен в том, что сообщение пришло действительно от владельца закрытого ключа и что данные в нем не были изменены. Если Виктор уверен, что именно Анна владеет закрытым ключом, он удостоверяется в том, что сообщение пришло от нее.

Примечание

Цифровая подпись может быть проверена любым лицом, потому что открытый ключ отправителя является общедоступным и обычно включается в формат цифровой подписи. Рассматриваемый метод не обеспечивает секретности сообщения; для обеспечения секретности его следует еще и зашифровать.

.NET предоставляет следующие классы, реализующие алгоритмы цифровых подписей:

Разница между симметричным и асимметричным шифрованием

Определение

Симметричное шифрование — это метод использования одних и тех же криптографических ключей как для шифрования открытого текста, так и для дешифрования зашифрованного текста. Асимметричное шифрование — это метод использования пары ключей: открытого ключа, который широко распространен, и частного ключа, который известен только владельцу.

сложность

Поскольку в обеих операциях используется только один ключ, симметричное шифрование является простым. Однако асимметричное шифрование является более сложным, поскольку оно использует отдельные ключи для обеих операций.

Скорость выполнения

Асимметричное шифрование медленнее по сравнению с симметричным шифрованием, которое имеет более высокую скорость выполнения.

Алгоритмы

RC4, AES, DES, 3DES — это некоторые распространенные алгоритмы симметричного шифрования. Алгоритм Диффи-Хеллмана и RSA — это некоторые распространенные алгоритмы асимметричного шифрования.

Заключение

Симметричное и асимметричное шифрование — это две технологии, используемые при шифровании и дешифровании. Различие между симметричным и асимметричным шифрованием заключается в том, что симметричное шифрование использует один и тот же ключ как для шифрования, так и для дешифрования, тогда как асимметричное шифрование использует два разных ключа для шифрования и дешифрования.

Разница между симметричным и асимметричным шифрованием

Как выяснилось, симметричное шифрование и асимметричное шифрование являются формами процесса шифрования. Но основное различие между этими двумя методами заключается в том, что симметричное шифрование использует один секретный ключ, а асимметричное шифрование использует два разных отдельных ключа.

Другой момент заключается в том, что асимметричное шифрование относительно медленнее в процессе выполнения. Поскольку симметричное шифрование менее сложно и выполняется быстрее, оно предлагает лучший способ передачи данных в больших количествах.

Что такое симметричное шифрование

Как было сказано ранее, симметричное шифрование — это форма шифрования, при которой для шифрования и дешифрования данных используется только один закрытый ключ. Такой способ шифрования сообщений широко использовался в прежние времена для секретного разговора между администрациями и армиями. В основном он использует закрытый ключ, который может быть числом, буквой, символом или последовательностью произвольных символов, таких как BK5, RU-8. Эти слова сочетаются с обычным текстом сообщения, чтобы оно могло изменить содержание определенным образом. Благодаря менее сложному алгоритму процесс выполняется быстрее.

Хотя хорошо сказано, что все имеет оба аспекта, правильное и неправильное. Точно так же симметричное шифрование также имеет недостаток использования. То есть зашифрованные данные можно расшифровать только с использованием того же секретного ключа, который отправитель был использован для шифрования. Проще говоря, отправитель использует секретный ключ для кодирования данных перед отправкой информации, верно? Теперь получатель также должен иметь тот же секретный ключ для декодирования зашифрованного сообщения. Из-за такой упрощенной природы обе операции могут выполняться довольно быстро.

Давайте посмотрим на пример, который я использовал выше. Если вы использовали симметричное шифрование для защиты сообщения, которое отправляете своему собеседнику, то, очевидно, тот же ключ будет использоваться для шифрования и дешифрования данных. Но у вашего друга нет закрытого ключа для расшифровки сообщения или данных. В этом случае вам необходимо передать ключ по защищенному каналу.

Что такое асимметричное шифрование

Асимметричное шифрование — это модель шифрования, для которой требуется пара двух разных ключей, то есть открытый ключ и закрытый ключ. Поскольку он использует два отдельных ключа, он также известен как криптография с открытым ключом и поэтому считается более безопасным по сравнению с симметричным шифрованием.

Но тут вы можете подумать, зачем ему два ключа? Что ж, асимметричное шифрование использует один ключ для кодирования данных, который называется открытым ключом. И этот открытый ключ доступен каждому. В то время как асимметричное шифрование использует закрытый ключ для декодирования закодированных данных, и это должно храниться в секрете.

Например, вы отправляете приветствие своему любимому человеку и шифруете сообщение с помощью открытого ключа, тогда ваш друг может расшифровать его только с помощью закрытого ключа, который есть у вас. Однако, если вы кодируете сообщение с помощью закрытого ключа, вашему другу потребуется ваш открытый ключ для его декодирования.

Этот криптографический метод является сравнительно новым и обеспечивает более высокий уровень безопасности. Это связано с тем, что асимметричное шифрование использует два отдельных ключа для процесса кодирования и декодирования. Однако одним из основных недостатков асимметричного шифрования является то, что оно занимает больше времени, чем процесс, связанный с симметричным шифрованием.

Закрытый ключ

Хотя закрытый ключ используется с алгоритмом для кодирования и декодирования данных. Но основная потребность этого ключа — расшифровать любую информацию, зашифрованную с помощью открытого ключа.

При шифровании данных этот закрытый ключ также известен как секретный ключ, и его следует хранить в тайне. Это означает, что этот секретный ключ никогда не нужно передавать, и поэтому нет причин, по которым он может потребоваться третьей стороне.

Открытый ключ

Как следует из названия, этот ключ доступен публично. Он не требует никакой защиты и в основном используется для кодирования информации, а не для ее декодирования.

В этом руководстве я объяснил симметричное шифрование и асимметричное шифрование вместе с примерами очень простым и прозрачным способом.

Вот и все.

Немножко реальной жизни

Прежде чем изучать какой либо алгоритм, нужно представить как он работает. И самый простой способ — это сравнить его с работой чего-то в реальности.

И вот начинает казаться что обмен ключами является неизбежной частью шифрования — или все-таки нет?

Представим другую картину. Распишу пошагово:

Значение этой кратенькой истории огромно. Она показывает что два человека могут передавать секретное сообщение без обмена ключами. Вдумайтесь! Эта история фактически рушит все аксиомы на которых была построена тогдашняя криптография. Да мы получаем некоторое усложнение процесса (ящик пришлось пересылать три раза), но результат…

Кодирование

Кодирование — это представление данных в каком-то виде, с которым удобно работать человеку или компьютеру.

Кодирование нужно для того, чтобы все, кто хочет, могли получать, передавать и работать с данными так, как им хочется. Благодаря кодированию мы можем обмениваться данными между собой — мы просто кодируем их в понятном для всех виде.

Например, древний человек видит волка, это для него данные. Ему нужно передать данные своему племени. Он произносит какой-то звук, который у других его соплеменников вызывает ассоциации с понятием «волк» или «опасность». Все мобилизуются. В нашем случае звук — это был способ кодирования.

Слово «волк» и сопутствующий ему звук — это вид кодирования. Сам волк может не использовать такую кодировку

Для следующего примера возьмём букву «а». Её можно произнести как звук — это значит, что мы закодировали эту букву в виде звуковой волны. Также эту букву можно написать прописью или в печатном виде. Всё это примеры кодирования буквы «а», удобные для человека.

Кодирование — это то, как удобнее воспринимать информацию тем, кто ей пользуется. Например, моряки кодируют букву «а» последовательностью из короткого и длинного сигнала или точкой и тире. На языке жестов, которым пользуются глухонемые, она обозначается сложенными почти в кулак пальцами.

Шифр и ключ Anchor link

Вы наверняка сталкивались с чем-либо на первый взгляд непонятным. Это могло быть похоже на надпись на чужом языке или вовсе на какую-то бессмыслицу. Что-то препятствовало прочтению и пониманию. Но это вовсе не означает, что было использовано шифрование.

Каковы отличия чего-то зашифрованного от непонятного?

Шифрование — это математический процесс, используемый для превращения информации в нечитаемый (зашифрованный) вид. При этом восстановление первоначального вида информации (расшифровывание) возможно лишь с помощью специальных знаний. В процессе шифрования используются шифр и ключ.

Шифр — это набор правил (алгоритм), используемый при шифровании и расшифровывании. Это чётко определённые, выраженные в виде формулы правила, которым необходимо следовать.

Ключом является инструкция для шифра: как именно нужно шифровать и расшифровывать данные. Ключи являются одной из наиболее важных концепций в шифровании.

Шифрование с открытым ключом: сказание о двух ключах Anchor link

Давайте внимательнее рассмотрим ситуацию. Каким образом отправитель передаст получателю симметричный ключ шифрования, исключая возможность того, что злоумышленник может подслушать и эту беседу тоже? В частности, если отправитель и получатель находятся вдали друг от друга, но хотели бы общаться без посторонних?

Криптография с открытым ключом (именуемая также асимметричной криптографией) имеет изящное решение этой проблемы. Шифрование с открытым ключом предполагает создание каждым собеседником пары ключей – открытого ключа (public key) и закрытого ключа (private key). Эти два ключа связаны друг с другом и являются очень большими числами с определёнными математическими свойствами. Если вы зашифруете сообщение, используя открытый ключ собеседника, расшифровать это сообщение можно лишь с помощью соответствующего закрытого ключа.

Сейчас вместо передачи записок Юлия и Сезар обмениваются зашифрованными сообщениями через компьютеры, используя при этом открытые ключи шифрования. Их одноклассники, передающие записки с парты на парту, заменены компьютерами. Однако между Юлией и Сезаром есть такие же посредники – их точки доступа Wi-Fi, интернет провайдеры, почтовые сервера. В реальности между Юлией и Сезаром могут находиться сотни компьютеров, обслуживающих их общение. Эти посредники каждый раз делают копии сообщений Юлии и Сезара и хранят их.

Юлия и Сезар не против того, чтобы посредники знали, что они общаются, но хотели бы оставить содержание своего общения в тайне.

Для начала Юлии необходимо получить открытый ключ Сезара. Он отправляет свой открытый ключ (в виде файла) по незащищённому каналу связи, например в незашифрованном сообщении электронной почты. Он не против того, чтобы посредники получили доступ к его открытому ключу, потому что открытый ключ может свободно распространяться. Имейте в виду, что здесь метафора с ключом перестаёт быть подходящей – не нужно отождествлять открытый ключ с реальным ключом от замка. Сезар отправляет свой открытый ключ по множеству каналов связи, поэтому посредник не сможет подменить его на свой открытый ключ, отправив его Юлии вместо подлинного.

Юлия получает файл, содержащий открытый ключ Сезара. И теперь она может зашифровать своё сообщение Сезару этим ключом! Она пишет в сообщении: «Встретимся в саду».

Она отправляет зашифрованное сообщение. И оно зашифровано лишь для Сезара.

И Юлия и Сезар смогут прочесть сообщение, но для всех остальных оно будет выглядеть как бред. Посредники смогут видеть метаданные письма, например строку «тема», дату и время отправки, адреса отправителя и получателя сообщения.

Так как сообщение зашифровано с помощью открытого ключа Сезара, прочитать сообщение смогут лишь сам Сезар и отправитель (Юлия).

Сезар может прочитать это сообщения, используя свой закрытый ключ.

Подведём итог:

Шифрование (криптография) с открытым ключом позволяет отправить свой открытый ключ по небезопасным каналам связи.
С помощью имеющегося открытого ключа друга вы сможете зашифровать сообщения для него.
Ваш закрытый ключ используется для расшифровывания сообщений, зашифрованных с помощью вашего открытого ключа.
Посредники – такие как сервера электронной почты, интернет провайдеры – могут постоянно видеть метаданные: кто кому отправляет сообщения, когда и в какое время сообщение получено, что содержится в поле «тема», зашифровано ли сообщение и т.д.

Недостатки асимметричного шифрования

Асимметричное шифрование сравнительно медленнее, чем симметричный алгоритм, а также требует больше ресурсов. Это неэффективно для отправки длинных сообщений. Это также требует проверки между сущностью и ее открытым ключом.

Они страдают от проблемы проверки ключа. Предположим, Алиса отправляет сообщение Бобу, используя его открытый ключ. Вопрос в том, как Алиса удостоверится, что это открытый ключ Боба? Предположим, Чарли каким-то образом удается получить открытый ключ Боба, повторно зашифровывает сообщение Алисы и отправляет его Бобу, как если бы оно пришло непосредственно от Алисы. Боб расшифрует сообщение, используя свой закрытый ключ, думая, что оно пришло непосредственно от Алисы. Другая ситуация состоит в том, что Чарли может выдать себя за Боба и опубликовать новый открытый ключ от имени Боба.

Виды алгоритмов симметричного шифрования

В зависимости от принципа работы алгоритмы симметричного шифрования делятся на два типа:

блочные;
потоковые.

Блочные алгоритмы шифруют данные блоками фиксированной длины (64, 128 или другое количество бит в зависимости от алгоритма). Если все сообщение или его финальная часть меньше размера блока, система дополняет его предусмотренными алгоритмом символами, которые так и называются дополнением.

К актуальным блочным алгоритмам относятся:

AES
ГОСТ 28147-89
RC5
Blowfish
Twofish

Потоковое шифрование данных предполагает обработку каждого бита информации с использованием гаммирования, то есть изменения этого бита с помощью соответствующего ему бита псевдослучайной секретной последовательности чисел, которая формируется на основе ключа и имеет ту же длину, что и шифруемое сообщение. Как правило, биты исходных данных сравниваются с битами секретной последовательности с помощью логической операции XOR (исключающее ИЛИ, на выходе дающее 0, если значения битов совпадают, и 1, если они различаются).

Потоковое шифрование в настоящее время используют следующие алгоритмы:

RC4
Salsa20
HC-256
WAKE

Как работает: сертификаты

Электронная подпись состоит из двух принципиальных частей:

Сертификат для удостоверения подписывающего.
Криптографическая часть для проверки подлинности документа.

Грубо говоря, ЭП должна гарантировать, что документ подписали именно вы и что вы подписали именно этот документ.

В сертификате хранятся данные о владельце подписи:

кто владелец этой подписи;
открытый ключ для проверки подписи;
когда заканчивается срок действия подписи;
какого уровня документы можно подписывать этой подписью;
кто выдал сертификат;
и другие служебные данные.

Но смысл сертификата не в том, что там хранятся эти данные, а в том, кто эти данные туда положил. В России сертификаты и ЭП выдают специальные удостоверяющие центры — это компании, которые гарантируют, что сертификат выдаётся именно тому, кто в этом сертификате указан.

Чтобы получить сертификат, вы приходите лично в эту компанию (удостоверяющий центр), показываете документы, фотографируетесь. Вас заносят в базу удостоверяющего центра и выдают ключи электронной подписи. Так все участники электронного документооборота будут уверены, что все документы, подписанные вашими ключами, подписаны именно вами.

Послесловие

Как видите, области применения у симметричного и асимметричного шифрования разные, поэтому при использовании того или иного алгоритма шифрования, его всегда необходимо соотносить с реальными задачами

Так же важно понимать, что вполне возможно, что вам могут пригодится их гибриды

Надеюсь, данный материал позволит вам не идти на поводу громких лозунгов, а более объективно подходить к вопросам. К примеру, если в программе шифрования файлов для персонального использования указан асимметричный алгоритм, то у вас, как минимум, должен возникнуть вполне рациональный вопрос «это мне вместо одного пароля нужно с собой таскать два, в добавок еще и сгенерированных фиг знает как, не проще ли было бы использовать мощный симметрический алгоритм с возможностью пользователям самим указывать пароли, программа же для персонального использования?».

Как открыть MDF или MDS файл?
Всегда ли наличие костылей в коде это плохо?

Создание открытого ключа с помощью ECDSA

Первое, что вам нужно сделать, это применить к вашему секретному ключу ECDSA, также известный как алгоритм цифровой подписи эллиптической кривой . Эллиптическая кривая определяется уравнением y² = x³ + ax + b с выбранным значением для a и b. Существует целое семейство этих кривых, которые можно применять. Биткоин использует кривую secp256k1.

Применение ECDSA к закрытому ключу приведет к получению 64-байтового целого числа, состоящего из двух 32-байтовых целых чисел, которые вместе представляют X и Y точки на эллиптической кривой.

Ниже приведен код, который вам потребуется на языке Python:

private_key_bytes = codecs.decode (private_key, ‘hex’)

# Получить открытый ключ ECDSA

key = ecdsa.SigningKey.from_string (private_key_bytes, curve = ecdsa.SECP256k1) .verifying_key

key_bytes = key.to_string ()

key_hex = codecs.encode (key_bytes, ‘hex’)

В представленном выше коде закрытые ключи были декодированы с помощью кодеков. Как и в Python, есть как минимум два класса, которые могут хранить закрытый и открытый ключи, «str», строковый массив и «bytes» — байтовый массив, все может немного запутаться.

Это потому, что массив строк X не равен массиву байтов X, но он равен массиву байтов с двумя элементами, O <. Метод codecs.decode преобразует строку в байтовый массив.

После применения ECDSA нам нужно будет добавить байты 0x04 (04 в качестве префикса) к полученному общедоступному ключу. Это сгенерирует полный открытый ключ Биткоин.

Асимметричное шифрование: закрытые и открытые ключи Anchor link

Закрытый и открытый ключи создаются парами. Они математически связаны друг с другом. Вы можете представить их в виде камня, расколотого пополам. Если соединить обе половинки, то они идеально подойдут друг к другу, образуя единое целое. Ни одна часть никакого другого камня не подойдёт. Файлы открытого и закрытого ключей совпадают также. Они состоят из очень больших чисел, генерируемых компьютером.

Несмотря на своё название, открытый ключ не используется для открытия чего-либо (в отличии от реального ключа). Его предназначение заключается в другом. Более подробную информацию о работе открытых и закрытых ключей вы можете найти в нашем руководстве «Глубокое погружение в мир сквозного шифрования».

Открытым ключом называется файл, который вы можете свободно передать любому человеку или даже опубликовать где-то. Если кто-то захочет отправить вам сообщение, зашифрованное с помощью сквозного шифрования, ему понадобится ваш открытый ключ.

Расшифровать это сообщения вы сможете, используя свой закрытый ключ. В связи с тем, что закрытый ключ используется для чтения зашифрованных сообщений, необходимо хранить его в безопасности в надёжном месте. В дополнение отметим, что с помощью закрытого ключа вы можете подписывать свои письма, тем самым надёжно подтверждая их авторство.

Поскольку закрытый ключ в конечном итоге представляет собой файл, хранящийся на устройстве, мы настоятельно рекомендуем вам защитить паролем и зашифровать это устройство. Рекомендуем ознакомиться с нашими руководствами по созданию надёжных паролей и шифрованию устройств.

Открытый ключ	Закрытый ключ

Можно сказать, что, отправляя информацию по каналам связи, вы будто отправляете обычную почтовую открытку. На открытке отправитель напишет «Привет!» и отправит её получателю. Сообщение не зашифровано, и поэтому сотрудники почты и вообще все, кому в руки попадёт открытка, смогут прочитать это сообщение.

Справа вы видите такую же открытку с тем же сообщением, но в зашифрованном виде. Теперь для всех посторонних это сообщение выглядит как какая-то тарабарщина.

Как это сделано? Отправитель нашёл открытый ключ получателя. Он отправил сообщение, зашифровав его с помощью найденного открытого ключа. Также отправитель использовал свой закрытый ключ для того, чтобы оставить цифровую подпись в этом сообщении, подтверждая таким образом, что сообщение написал действительно он.

Обратите внимание, что метаданные об отправителе и получателе сообщения, времени отправки и получения, пути доставки и прочем не будут зашифрованы и останутся видны. Третьим лицам будет ясно, что отправитель и получатель общаются и используют шифрование, но прочитать содержание их сообщений будет невозможно

Приложения

Библиография

Пьер Бартелеми, Роберт Роллан и Паскаль Верон ( преф. Жак Стерн ), Криптография: принципы и реализации , Париж, Hermes Science Publications: Lavoisier, coll. «Компьютерная коллекция»,22 июля 2005 г., 414 с. , мягкая обложка ( ISBN 2-7462-1150-5 , ISSN , OCLC ).
(ru) Уитфилд Диффи и Мартин Э. Хеллман , « Многопользовательская криптографическая техника » , Труды Национальной компьютерной конференции AFIPS ,Июнь 1976 г., стр. 109-112 ( DOI ).
(в) Уитфилд Диффи и Мартин Э. Хеллман , « Новые направления в криптографии » , , т. 22, п о 6,Ноябрь 1976 г., стр. 644-654.
(ru) Джонатан Кац и Иегуда Линделл, Введение в современную криптографию, 2-е издание , Бока Ратон, Чепмен и Холл ,2014 г., 583 с. , III. Криптография с открытым ключом (асимметричная).
(en) AJ Menezes , PC Van Oorschot и SA Vanstone , Handbook of Applied Cryptography , Boca Raton, CRC Press, колл. «Серия CRC Press по дискретной математике и ее приложениям»,1997 г., 780 с. ( ISBN 978-0-8493-8523-0 , OCLC ).
(in) Ральф К. Меркл , « Безопасная связь по незащищенным каналам » , Коммуникации ACM , том. 21,1978 г., стр. 294–299.
(in) Ральф К. Меркл и Мартин Э. Хеллман , « Скрытие информации и подписей в функциях лазейки » , IEEE Trans. Инф. Теория , т. 24,1978 г., стр. 525-530.
(in) Рон Ривест , Ади Шамир и Леонард Адлеман , « Метод получения цифровых подписей и криптосистем с открытым ключом » , Коммуникации ACM , том. 21,1978 г., стр. 120-126 .
(в) Ronald L. Rivest, Adi Shamir и Адлеман L., » Система Криптографических связей и способ » , патент США , п о 4405829,20 сентября 1983 г..
(ru) Ади Шамир, « Алгоритм с полиномиальным временем для взлома базовой криптосистемы Меркла-Хеллмана » , Достижения в криптологии, Proceedings of Crypto 82 ,1983 г., стр. 279–288.
Саймон Сингх ( перевод с английского Кэтрин Кокере), История секретных кодов: от Египта фараонов до квантового компьютера , Париж, Жан-Клод Латте,1999 г., 430 с. ( ISBN 978-2-7096-2048-2 , OCLC ) , гл. 6 («Алиса и Бернард появляются на публике»).

Программное обеспечение для асимметричной криптографии

Pretty Good Privacy или PGP, существующее программное обеспечение в платной и бесплатной версиях (с более ограниченной функциональностью).
GNU Privacy Guard или GPG или GnuPG, Бесплатная (с открытым исходным кодом) и бесплатная версия PGP.
OpenSSL (Open Secure Socket Layer), бесплатная версия с открытым исходным кодом, позволяющая, в частности, разрабатывать функции, основанные на асимметричном шифровании.
Acid Cryptofiler , программное обеспечение, разработанное генеральной делегацией по вооружениям для правительственного использования.

(ru) Джеймс Болл, Джулиан Боргер и Гленн Гринвальд, , на The Guardian ,6 сентября 2013 г.(по состоянию на 7 октября 2013 г. ) .
(ru) Брюс Шнайер, , о Шнайере по безопасности ,5 сентября 2013 г.(по состоянию на 7 октября 2013 г. ) .
(ru) Том Симонайт, , в MIT Technology Review ,9 сентября 2013 г.(по состоянию на 7 октября 2013 г. ) .
Криптологический портал

Для кого вы шифруете? Является ли он тем, кем представился? Anchor link

Теперь у вас может возникнуть вполне резонный вопрос: «Понятно, что мой открытый ключ позволяет кому-то отправлять мне зашифрованное сообщение, а мой закрытый ключ позволяет прочитать это зашифрованное сообщение. Но что, если кто-то притворяется мной? Что, если кто-то создаст новые открытый и закрытый ключи и станет выдавать себя за меня?»

Именно здесь и раскрывается польза шифрования с открытым ключом. Вы можете подтвердить свою личность и проверить личность собеседника. Давайте подробно рассмотрим возможности использования закрытого ключа.

Помимо того, что ваш закрытый ключ позволяет читать сообщения, зашифрованные с помощью вашего открытого ключа, с его помощью вы также можете оставлять в отправляемых вами сообщениях цифровую подпись, которую невозможно подделать. Таким образом вы подтверждаете авторство своих сообщений.

Получатель увидит вашу цифровую подпись вместе с сообщением и сравнит её с данными, указанными в вашем открытом ключе.

Давайте посмотрим, как это работает на практике.

III.Блок-схема взаимодействия API IDS4 с центром сертификации с использованием JWT и эталонного токена

Это картина: JWT, конечно, вы можете понять правду, посмотрев на конкретный поток данных с помощью инструмента захвата скрипача.

Примечание:Когда сервер ресурсов анализирует AccessToken в первый раз, он сначала отправляется на сервер авторизации для получения данных конфигурации (например, он посетит: http: // localhost: 5000 / .well-known / openid-configuration для получения конфигурации, http: // localhost: 5000 /.well-known/openid-configuration/jwks для получения jwks)), а затем после синтаксического анализа AccessToken будут использованы данные конфигурации, полученные впервые, поэтому, если изменяется конфигурация службы авторизации (изменяется сертификат шифрования и т. д.), необходимо перезапустить Ресурсный сервер заставляет его снова получать новые данные конфигурации;

Это изображение: Ссылочный токен

Ссылочный маркера JWT, т.е. выше блок-схемы.