Криптография и цифровые подписи

Источник · Перевод автора

В современном мире безопасность является главной заботой. Мы хотим обеспечить безопасность примерно в каждой области, поэтому блокчейн привлекает внимание и интерес каждого. Модный мир блокчейна в основном основан на криптографии и цифровых подписях. Мир онлайн и оцифровка требуют безопасности. Цифровые подписи и криптография являются способами защиты данных. Цель этой статьи — дать вам краткое представление о криптографии и цифровой подписи.

Чтобы сначала понять цифровые подписи, нам нужно понять концепцию криптографии.


Криптография состоит из двух слов: крипто и графика. Крипто означает что-то скрытое, а графика означает письмо. Криптография — это в основном метод, используемый для связи и обмена информацией с использованием кодов. Криптография также упоминается как криптология.

Ниже приведены основные задачи криптографии.

  • Конфиденциальность: передаваемая или передаваемая информация должна быть конфиденциальной. Данные должны быть доступны только предполагаемому лицу.
  • Целостность: данные не должны быть изменены кем-либо еще. Целостность данных не должна быть нарушена.
  • Безотказность: отправитель данных не должен отрицать передачу данных им на более поздней стадии.
  • Аутентификация: отправитель и получатель должны подтвердить личность друг друга.

Криптография выполняется на данных с помощью криптографического алгоритма. Перед отправкой данных со стороны отправителя данные шифруются с помощью любого подходящего криптографического алгоритма. Зашифрованные данные называются зашифрованным текстом. Этот зашифрованный текст затем расшифровывается на стороне получателя, чтобы получить простой понятный и читаемый текст.

Существует в основном два типа криптографии

Криптография с симметричным ключом. Криптография с симметричным ключом также называется криптографией с секретным ключом. В этом методе один и тот же ключ используется для шифрования и дешифрования данных или информации, подлежащей передаче. Здесь отправитель и получатель сообщения совместно используют один общий ключ, который используется для шифрования и дешифрования сообщения.

symmetric cryptography

Криптография с асимметричным ключом. Эта криптография также известна как криптография с открытым ключом. Он использует открытый и закрытый ключи для шифрования и дешифрования данных или сообщений. Открытый ключ — это ключ, который используется всеми, тогда как закрытый ключ — это ключ, который является частным для конкретного пользователя. Любой из ключей используется для шифрования данных, а противоположный ключ используется для расшифровки данных. SSH (защищенная оболочка) является одним из протоколов, который использует асимметричную криптографию.

Цифровые подписи, которые будут обсуждаться позже, также основаны на асимметричной криптографии.

Asymmetric cryptography

На приведенном выше рисунке данные отправляются из A в B. Поскольку мы знаем, что открытый ключ является общим для всех, кроме того, что личный ключ принадлежит только одному лицу, поэтому при передаче данные, передаваемые A, шифруются открытым ключом B (так как открытый ключ любого человека сообщается всем), и на стороне получателя данные расшифровываются с помощью закрытого ключа B (поскольку закрытый ключ B доступен только для B). Таким образом, данные, отправленные A, будут расшифровываться только B (поскольку только B имеет свой закрытый ключ), а не кем-либо еще.


Цифровые подписи

Цифровые подписи используют асимметричную криптографию. Цифровые подписи достигают Аутентификации, Конфиденциальности, Целостности и безотказности. Вкратце, цифровая подпись гарантирует, что содержимое сообщения не было изменено при отправке и получении данных между двумя сторонами. Поскольку цифровая подпись основана на асимметричной криптографии, концепция примерно такая же, как описанная выше, но для большей ясности давайте рассмотрим пример. Главной заботой является Аутентификация и Конфиденциальность. После их достижения последуют два других — отказ от права и честность.

Давайте рассмотрим пример, где A — отправитель, а B — получатель.

Достижение конфиденциальности:

Asymmetric cryptography

Так как мы знаем, что открытый ключ является общим для всех участников, но закрытый ключ является личным для любого человека, поэтому данные отправляются путем шифрования с открытым ключом получателя. Поскольку мы зашифровываем данные с помощью закрытого ключа получателя, поэтому их можно только расшифровать только с помощью закрытого ключа получателя, и, как уже обсуждалось, закрытый ключ присутствует только у получателя, поэтому только получатель сможет расшифровать данные, и никакие другие не будут быть в состоянии расшифровать это. Таким образом, мы достигаем конфиденциальности.

Достижение аутентификации:

Данные передаются из A в B, данные шифруются с помощью личного ключа A на стороне отправителя. Поскольку данные зашифрованы из личного ключа А, поэтому их можно расшифровать только открытым ключом А, поэтому аутентификация будет достигнута, если данные смогут расшифровываться с помощью открытого ключа А в конце В. Если данные не смогут расшифровать с помощью открытого ключа А в конце В, то это означает, что полученные данные не отправляются А, а отправляются кем-либо еще.

Достигнув конфиденциальности и подлинности, вы гарантируете, что целостность данных не будет нарушена, и не будет никаких сомнений в отношении передачи данных.

На приведенной ниже схеме показано, как цифровая подпись обеспечивает конфиденциальность и подлинность.

digital signature