قام ويتفيلد وهيلمان بتأليف "الاتجاهات الجديدة في التشفير" في عام 1976 ، والتي جاءت من أبرز تقدم في تاريخ عالم التشفير بأكمله! قدمت هذه المقالة المميزة مفهومًا جديدًا اختراقًا في تشفير المجتمع يسمى نقل مفتاح Diffie-Hellman ، والذي يبدو أنه أصبح جانبًا أساسيًا في التشفير اليوم.
ومع ذلك ، سنركز على فهم نوعين من عمليات التشفير أو التشفير وهما ؛ تشفير المفتاح التقليدي وتشفير المفتاح العام بمساعدة المؤشرات والجداول لمساعدتك على فهمها تمامًا.
التقليدية مقابل تشفير المفتاح العام
يتمثل الاختلاف بين التشفير التقليدي والمفتاح العمومي في أن طريقة التشفير التقليدية تتطلب مفتاحًا واحدًا فقط لفك التشفير من أجل فك تشفير الرسالة بنجاح ، ولكن يتطلب التشفير العام مفتاحين متميزين أحدهما للتشفير والآخر لفك التشفير. إن طبيعة مفاتيح تشفير المفتاح العام غير متناظرة لأنها منفصلة وتحتاج إلى تسلسل مناسب لفك تشفيرها.
في تشفير المفتاح التقليدي ، يُعتقد أن اشتقاق النص المشفر بمفرده بدون مفتاح أمر مستحيل حرفيًا لأنه سيفشل رياضيًا وبالتالي يعطي ناتجًا خاطئًا. نتيجة لذلك ، فإن إبقاء المفتاح مخفيًا أمر حيوي.
تُستخدم طرق التشفير هذه في الواقع لأنها فعالة في تشفير البيانات وفك تشفيرها ، على الرغم من وجود عيوب فيها. يُعد العدد الإجمالي للمفاتيح التي يمكن الوصول إليها للاختيار من بينها أحد عناصر هذه المشكلات. هجمات القوة الغاشمة أقل احتمالا مع الجوانب الرئيسية الأكبر.
من ناحية أخرى ، يتم تشفير المفتاح العام باستخدام مفتاح عام ، بينما يتم فك التشفير باستخدام مفتاح خاص. يحتوي جهاز إرسال واستقبال البيانات الحساسة المشفرة على مفاتيح خاصة مختلفة أو يمكن أن تكون "متشابهة" من الناحية الهيكلية. يشير المفتاح غير المتماثل إلى استخدام مفتاح عمومي.
المفتاح السري الذي يستخدمه الأشخاص الخارجيون والمفتاح الخاص الذي يتم الاحتفاظ به عادةً في مكان آمن هما المفتاحان المطلوبان في تشفير المفتاح العام. يتم استخدام المفتاح العام لاتصالات التشفير ويمكن توزيعه علنًا بين الأفراد ، بينما يتم الاحتفاظ بالمفتاح الخاص السري خاصًا ولا يعرفه إلا جهاز الاستقبال.
جدول المقارنة بين تشفير المفتاح التقليدي والعمومي
| معلمات المقارنة | تشفير المفتاح التقليدي | تشفير المفتاح العام |
| اخترعها | تم إنشاء أول شفرة تستخدم مفتاح تشفير صحيح وفقًا لجيوفان باتيستا بيلاسو. | اخترع Diffie و Hellman نموذج نظام تشفير المفتاح العام. |
| عدد المفاتيح | مطلوب مفتاح واحد فقط. | يتم استخدام مفتاحين من قبل المرسل والمتلقي. |
| الخوارزميات المستخدمة | إما خوارزميات منطقية أو خوارزميات رياضية. | يتم استخدام كل من الخوارزميات المنطقية والحسابية. |
| تناظر | متماثل في الطبيعة. | غير متماثل في الطبيعة. |
| حماية | نظرًا لأنه يستخدم نظام تشفير وفك تشفير بسيطًا ، فهو إجراء سريع إلى حد ما وأقل أمانًا. | مؤمن وأكثر موثوقية من تشفير المفتاح التقليدي. |
ما هو تشفير المفتاح التقليدي؟
تشفير المفتاح التقليدي ، المعروف غالبًا باسم تشفير البيانات المتماثل أو التشفير أحادي المفتاح ، هو طريقة تشفير تقوم بتشفير وفك تشفير الرسائل باستخدام نفس المفتاح. يقوم المرسل بتشفير البيانات غير المشفرة باستخدام المفتاح الخاص للمستلم ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك لتنفيذ الرمز بواسطة المستلم.
نظرًا لأنه يستخدم مفتاحًا خاصًا واحدًا لنظام التشفير بأكمله ، فهو إجراء سريع إلى حد معقول. يتمثل العيب الأساسي لنهج التشفير الشائع الاستخدام هذا في أنه لن يتسع نطاقه بشكل فعال لكثير من المستخدمين حيث يجب أن يتفق المرسل والمتلقي على مفتاح خاص قبل النقل. نظرًا لأن المفتاح مشترك عبر العديد من المرسلين والمستلمين ، فهو أقل موثوقية. يعد التشفير بمفتاح واحد مفهومًا قديمًا إلى حد ما ، ولهذا السبب يشار إليه على أنه تقنية تشفير تقليدية.
نظرًا لبساطته ، فهو الأكثر شيوعًا بين النوعين الرئيسيين من طرق التشفير. نظرًا لأنه يستخدم نظام تشفير وفك تشفير ، فهو إجراء سريع إلى حد معقول. داخل نظام التشفير هذا ، يقوم المرسل بتشفير البيانات باستخدام المفتاح الخاص للمستقبل ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك لفك تشفير النص المشفر بواسطة المستلم.
يتطلب نهج التشفير التقليدي كلاً من المرسل والمتلقي معرفة المفتاح السري الخاص قبل الموعد المحدد والموافقة على شيء ما قبل النقل ، مما يمثل مشكلات تتعلق بالسلامة ومشكلة ثقة ، لا سيما فيما يتعلق بالتحقق وحماية السلامة.
ما هو تشفير المفتاح العام؟
اخترع ويتفيلد وهيلمان نموذج نظام التشفير بالمفتاح العام ، والذي كان أول فكرة اختراق حقيقي في مجال التشفير وفك التشفير. نظام رقمي يستخدم مفتاحين: مفتاح عام بسياسة وصول ومفتاح خاص يعرف بأنه تشفير المفتاح العام. يمكن تبادل زوج المفاتيح بحرية بين المستخدمين ، في حين أن المفتاح الخاص السري لا يمكن الوصول إليه إلا من قبل المتلقي. يتم تشفير الرسالة أو المعلومات باستخدام المفتاح العام ، والذي يتم فك تشفيره لاحقًا باستخدام المفتاح الخاص.
الهدف الرئيسي لتشفير المفتاح العام هو تقديم إخفاء الهوية والسرية والأصالة. تعتمد طرق التشفير التقليدية على معالجات أساسية على بتات البيانات ، بينما تعتمد أساليب المفتاح العام على العمليات الحسابية. معيار التشفير المتقدم وخوارزمية التشفير وزوج المفاتيح والمفتاح الخاص والنص المشفر وخوارزمية فك التشفير هي المكونات الأساسية الستة لنظام تشفير المفتاح العام. يقوم ببساطة بالتشفير بمفتاح واحد وفك التشفير باستخدام مفتاح منفصل قليلاً.
من الممكن إرسال الرسالة المشفرة بمجرد إنشائها. استنادًا إلى المفاتيح المستخدمة في الوقت الحالي ، ستؤدي عملية تشفير الكتلة إلى نتيجة مختلفة. تحديث المفتاح يغير ناتج الحساب.
من الممكن إرسال النص المشفر بمجرد إنشائه. باستخدام طريقة فك التشفير ثم نفس المفتاح الذي تم استخدامه للتشفير ، يمكن تحويل النص المشفر مرة أخرى إلى بياناته الأصلية عند الاستلام.
الاختلافات الرئيسية بين تشفير المفتاح التقليدي والعمومي
استنتاج
الهدف الأساسي للتشفير هو توفير الخصوصية والسرية والأصالة بالإضافة إلى إخفاء الهوية. ومع ذلك ، فإن إحدى المزايا الرئيسية لطريقة تشفير المفتاح العمومي هي أنه من الأسهل بكثير توفير مفاتيح مشتركة صالحة من توزيع المفاتيح المخفية ، كما هو الحال مع تشفير البيانات التقليدي. ومع ذلك ، فإن خوارزميات تشفير المفتاح العام أبطأ بكثير من نظيراتها التقليدية. نتيجة لذلك ، تُستخدم هذه الطرق بشكل أساسي في تشفير البيانات غير المتماثلة وتشفير عناصر البيانات الصغيرة مثل أرقام البطاقات وأرقام التعريف الشخصية.
ومع ذلك ، كلاهما نوعان موثوقان من نماذج أنظمة التشفير التي يتم استخدامها في الأيام الحديثة لأغراض آمنة مختلفة في جميع أنحاء المنظمات.
