Criptare AES și RSA: Diferențe și asemănări

V-ați întrebat vreodată cum sunt păstrate în siguranță datele dumneavoastră sensibile în timpul tranzacțiilor online? Sunteți curioși să aflați care sunt diferențele și asemănările dintre criptarea RSA și AES? Nu sunteți singuri. Peste 80% dintre site-urile web utilizează cel puțin o formă de criptare pentru a-și proteja datele.

În acest articol, vom pătrunde în lumea fascinantă a protecției datelor și vom descoperi diferența dintre criptarea AES și RSA.

Înțelegând aceste metode populare de criptare, veți obține informații valoroase despre mecanismele interne ale protecției datelor.

Cuprins

1. Ce este AES?
2. Ce este RSA?
3. Diferența dintre criptarea AES și RSA
4. Cum funcționează AES și RSA împreună?
5. Vulnerabilități de criptare AES vs RSA

Ce este AES?

AES sau Advanced Encryption Standard (Standardul de criptare avansată) este un algoritm de criptare utilizat pe scară largă care asigură o comunicare sigură și protecția datelor. Funcționează pe blocuri de date, de obicei de 128 de biți, și utilizează o singură cheie (aceeași cheie) de 128, 192 sau 256 de biți pentru a cripta și decripta informațiile.

Este un algoritm simetric care utilizează un cifru bloc și aceeași cheie de criptare și de decriptare. Să vedem cum funcționează algoritmul AES.

Cum funcționează criptarea AES?

Înțelegerea modului în care funcționează algoritmul de criptare AES este o modalitate de a răspunde la întrebarea “Care este diferența dintre algoritmii AES și RSA?”.

Criptarea AES este un algoritm bazat pe criptarea simetrică. Acesta este utilizat pentru criptare și decriptare și constă din trei componente cheie: cheia de criptare, procesul de criptare și procesul de decriptare.

1. Cheia de criptare este crucială, deoarece ambele părți care comunică o împărtășesc.
2. Aceasta presupune transformarea textului în clar într-un format ilizibil numit text cifrat.
3. Decriptarea ia textul cifrat și îl transformă înapoi în text în clar.

AES este una dintre cele mai sigure metode de criptare disponibile. Doriți să deveniți mai tehnic? Iată o prezentare generală a modului de funcționare a algoritmului de criptare avansată (Advanced Encryption Algorithm):

În primul rând, algoritmul AES extinde cheia secretă pentru a genera un set de chei rotunde. Apoi, AES înlocuiește fiecare octet de date cu un alt octet dintr-un tabel de substituție cunoscut sub numele de S-box. După înlocuire, AES amestecă octeții din fiecare bloc de date folosind permutarea.

Această operațiune de amestecare este cunoscută sub numele de MixColumns. Prin combinarea acestor pași, algoritmul AES cu cheie simetrică garantează că, chiar dacă atacatorii obțin acces la datele criptate, nu le vor putea descifra fără cheia corespunzătoare.

Ce este RSA?

RSA, acronimul de la Rivest Shamir și Adleman, este un algoritm de criptare asimetrică cu cheie publică utilizat pe scară largă. Spre deosebire de AES, acesta funcționează pe principiul utilizării unei perechi de chei: publică și privată. Cheia publică este utilizată pentru a cripta datele, în timp ce cheia privată este utilizată pentru a le decripta, asigurând o comunicare sigură și protecția datelor.

Să analizăm mai în detaliu modul în care funcționează algoritmul cu cheie asimetrică RSA.

Cum funcționează criptarea RSA?

Algoritmul de criptare RSA se bazează pe proprietățile matematice ale numerelor prime mari. Procesul începe prin generarea unei perechi de chei: o cheie publică și o cheie privată. Cheia publică este partajată în mod deschis, permițând oricui să cripteze mesaje pentru proprietarul cheii private. Pentru a decripta mesajul, destinatarul folosește cheia sa privată, care nu este niciodată partajată.

Securitatea algoritmului asimetric RSA depinde de dificultatea de a factoriza produsul a două numere prime mari. Cu cât cheia este mai mare, cu atât este mai intensă din punct de vedere computațional pentru atacatori, ceea ce face ca RSA să fie o alegere solidă pentru comunicații sigure.

Iată o explicație simplificată a calculelor matematice din spatele criptării RSA. Să presupunem că Alice dorește să trimită un mesaj criptat prietenului său Bob.

1. Alice selectează două numere prime mari: p și q.
2. Ea înmulțește aceste numere prime pentru a crea un număr mare, n.
3. Alice calculează φ(n), un număr legat de alegerile sale primare.
4. Ea anunță public un număr anume.
5. Folosind formule matematice, Alice calculează o cheie privată, pe care o vom numi d.
6. Pentru a trimite un mesaj lui Bob, Alice îl transformă într-un număr folosind o metodă specifică.
7. Ea criptează mesajul folosind numerele publice (n și numărul public ales).
8. Bob, pentru a citi mesajul, utilizează cheia privată creată de Alice.

Diferența dintre criptarea AES și RSA

Să explorăm diferența dintre criptarea AES și RSA, analizând tipul de cheie, viteza și eficiența controlului cheilor, puterea de securitate și cazurile de utilizare.

Diferențe cheie

Două dintre cele mai frecvent utilizate metode de criptare, Advanced Encryption Standard și Rivest Shamir și Adleman, diferă prin tipul de cheie utilizat pentru criptarea și decriptarea datelor. AES utilizează chei simetrice, care sunt identice pentru criptare și decriptare. RSA, pe de altă parte, utilizează chei asimetrice (cheie publică și cheie privată), care sunt diferite pentru criptare și decriptare.

Viteză și eficiență

Veți observa că AES este mai rapid decât RSA atunci când vine vorba de criptarea și decriptarea datelor. De asemenea, este mai eficient în ceea ce privește utilizarea memoriei, deoarece nu necesită același număr de calcule ca RSA.

În plus, AES este mai potrivit pentru implementări hardware, deoarece procesele sale de criptare și decriptare sunt mai rapide. Pe de altă parte, RSA este mai potrivit pentru implementarea software, deoarece procesele sale de criptare și decriptare mai sigure necesită calcule mai complexe.

Gestionarea cheilor private și a cheilor publice

Puteți genera AES aleatoriu în cantități mari. În schimb, cheile RSA necesită calcule matematice complexe și pot fi create numai în perechi.

La distribuirea lor, cheile AES funcționează cu algoritmi de chei simetrice, cum ar fi Diffie-Hellman, în timp ce RSA necesită un canal securizat pentru a asigura confidențialitatea.

Cel mai bun mod de a stoca cheile AES este prin sisteme de gestionare a cheilor bazate pe hardware sau software. Cheile RSA, în special cheile private (orice utilizator poate avea acces la cheia publică), necesită o protecție suplimentară, deoarece compromiterea lor poate duce la un acces neautorizat.

Puterea de securitate

AES oferă o securitate fiabilă, cu lungimi de cheie de 128, 192 sau 256 de biți. Puterea de criptare AES depinde în primul rând de dimensiunea cheii, cheile mai lungi oferind o securitate mai mare.

Securitatea RSA se bazează, de asemenea, pe lungimea cheii, cheile mai lungi asigurând o protecție mai bună. RSA este sigur atâta timp cât cheile sunt selectate în mod corespunzător. Lungimile optime ale cheilor variază între 2048 și 4096 biți.

Cazuri de utilizare

AES este utilizat în principal pentru criptarea datelor, în timp ce RSA este utilizat pentru semnături digitale. Împreună, acestea acoperă majoritatea nevoilor de criptare digitală. Aici este locul în care AES excelează:

• Criptarea datelor în repaus. AES criptează datele sensibile stocate pe dispozitive sau servere. De exemplu, atunci când vă blocați smartphone-ul cu un cod de acces.
• Comunicarea securizată în cadrul sistemelor închise. În sistemele închise, cum ar fi aplicațiile de mesagerie și rețelele private virtuale (VPN), AES asigură confidențialitatea comunicării între utilizatori.
• Criptarea fișierelor și a discurilor. Multe programe și sisteme de operare utilizează criptarea AES pentru a securiza fișierele și unitățile de disc.

Și iată aplicațiile RSA:

• Comunicarea securizată pe internet. Protocolul Transport Layer Security (anterior Secure Sockets Layer) utilizează RSA pentru a proteja comunicarea datelor sensibile în tranzit între browsere și serverele web. De exemplu, pictograma lacătului din browserul dvs. web indică faptul că criptarea RSA vă protejează datele în timpul tranzacțiilor online și al navigării securizate pe internet.
• Semnături digitale și schimb de chei. RSA este utilizat pentru a crea semnături digitale, care verifică autenticitatea și integritatea documentelor digitale. De exemplu, companiile folosesc certificate SSL pentru e-mail pentru a proteja comunicațiile corporative și documentația juridică.

Cum funcționează AES și RSA împreună?

În unele cazuri, AES și RSA lucrează împreună pentru a spori securitatea. De exemplu, AES poate cripta datele, în timp ce RSA poate cripta și transmite în siguranță cheia AES. În acest fel, chiar dacă un atacator interceptează datele criptate AES, nu le poate decripta fără cheia AES protejată de RSA. AES și RSA formează un sistem de criptare puternic care își găsește aplicații în lumea reală, cum ar fi comunicarea securizată și protecția datelor.

Transmiterea securizată a datelor

Iată cum funcționează împreună AES și RSA:

1. AES criptează datele efective.
2. RSA schimbă în mod sigur cheia de criptare AES.
3. Expeditorul criptează cheia AES cu cheia publică a destinatarului.
4. Destinatarul vizat își folosește cheia privată pentru a decripta cheia AES și apoi o folosește pentru a decoda datele reale.

Această combinație de criptare simetrică și asimetrică garantează că numai destinatarul vizat poate accesa datele.

Aplicații din lumea reală

Acum, să vedem ce asigură criptarea AES și RSA în lumea reală. Iată doar câteva aplicații:

• Atunci când faceți o achiziție online sau vă accesați contul bancar online, criptarea RSA vă protejează informațiile sensibile în timpul transmiterii, în timp ce AES securizează datele în repaus pe serverele băncii.
• Serviciile de e-mail securizate utilizează criptarea RSA pentru a proteja conținutul e-mailurilor dumneavoastră. Atașamentele (criptarea fișierelor) pot fi criptate cu ajutorul algoritmilor de criptare AES.
• Guvernele utilizează criptarea RSA pentru a securiza comunicațiile online și pentru a proteja informațiile clasificate. AES securizează datele de pe computerele și dispozitivele de stocare ale guvernului.
• Înregistrările medicale ale pacienților sunt adesea criptate cu AES atunci când sunt stocate în sistemele electronice de evidență medicală. Comunicarea între furnizorii de servicii medicale se bazează pe criptarea RSA.

Vulnerabilități de criptare AES vs RSA

Criptarea AES și RSA poate suferi de diferite vulnerabilități, iar implementarea corectă este esențială pentru a proteja datele.

În primul rând, AES și RSA pot fi vulnerabile la atacurile prin forță brută, în care hackerii folosesc metoda de încercare și eroare pentru a ghici cheia de criptare.

În al doilea rând, ambele metode de criptare pot suferi de atacuri prin canale secundare, în care un atacator poate folosi informațiile care se scurg din sistem pentru a ghici cheia de criptare. În cele din urmă, ambele soluții de criptare pot fi vulnerabile la o implementare necorespunzătoare.

În ceea ce privește diferențele, criptarea AES este vulnerabilă la atacuri dacă cheia sa este prea scurtă. Între timp, criptarea RSA este susceptibilă la atacuri de tip “padding-oracle”, în care atacatorul poate descoperi cheia trimițând diferite mesaje criptate către server și analizând răspunsurile.

ÎNTREBĂRI FRECVENTE

Care este mai bună: AES vs RSA?

AES și RSA au scopuri diferite, așa că nu este vorba de faptul că unul dintre ele este mai bun. AES este mai eficientă pentru criptarea datelor în repaus, în timp ce RSA este o metodă sigură pentru trimiterea de date pe internet. Alegerea depinde de cazul specific de utilizare.

Care este mai sigur RSA vs AES?

RSA și AES au scopuri de criptare diferite, iar securitatea lor depinde de lungimea cheii și de implementare. RSA excelează în securizarea datelor în tranzit și în schimbul de chei prin funcții matematice complexe, în timp ce algoritmul de criptare simetrică AES este eficient pentru datele în repaus. Ambele pot oferi un nivel ridicat de securitate atunci când sunt utilizate corect, dar eficiența lor variază în funcție de context și de nevoile specifice de securitate.

HTTPS utilizează RSA sau AES?

HTTPS utilizează atât RSA, cât și AES. RSA face schimb de chei în timpul configurării inițiale a conexiunii, în timp ce AES criptează transferul de date.

Puteți utiliza RSA și AES împreună?

Da, RSA și AES pot fi utilizate împreună pentru o securitate sporită. AES criptează datele, iar RSA criptează cheia AES, protejând astfel datele.

RSA a fost spart?

Algoritmul RSA nu a fost “spart” în sensul că matematica de bază a fost compromisă în mod fundamental. Cu toate acestea, progresele în domeniul puterii de calcul, inclusiv în domeniul calculului cuantic, reprezintă o amenințare potențială pentru metodele de criptare RSA în viitor.

Este AES încă cel mai bun?

AES este considerat în continuare unul dintre cei mai buni algoritmi de criptare utilizați pentru criptarea datelor în repaus datorită eficienței sale și securității puternice atunci când se utilizează lungimi de cheie mai mari. Se știe că Agenția Națională de Securitate (NSA) utilizează și recomandă utilizarea AES pentru securizarea informațiilor sensibile.

Folosește VPN-ul criptarea AES?

Da, VPN-urile utilizează adesea metoda de criptare AES pentru a securiza datele în timpul transmiterii. Este eficient și oferă o securitate solidă.

Este învechită criptarea RSA?

În timp ce algoritmul de criptare RSA este încă utilizat pe scară largă, domeniul criptografiei evoluează pentru a aborda potențialele amenințări cuantice. Se dezvoltă noi metode de criptare pentru a asigura securitatea datelor într-o lume post-cuantice.

Poate fi descifrat RSA?

Criptarea RSA poate fi decriptată cu ajutorul cheii private, dar această cheie este păstrată secretă, ceea ce face ca decriptarea datelor de către părți neautorizate să fie extrem de dificilă. Securitatea algoritmului RSA depinde de lungimea cheii, iar progresele în domeniul calculului cuantic ar putea amenința în viitor rezistența RSA la decriptare.

AES poate fi decriptat?

Tehnic, criptarea AES poate fi decriptată, dar caracterul practic al acestei operațiuni depinde de lungimea cheii utilizate. AES-128, AES-192 și AES-256 oferă diferite niveluri de securitate, cheile mai lungi oferind o protecție mai puternică. Descifrarea criptării AES fără cheia corectă este imposibil de calculat, în special atunci când se utilizează lungimi de cheie mai mari, cum ar fi AES-256.

Concluzie

Am explicat diferența dintre algoritmii AES și RSA și modul în care aceștia se pot completa reciproc pentru o securitate îmbunătățită. Și, deoarece nu există o soluție unică pentru toate nevoile complexe de criptare din prezent, o abordare strategică implică valorificarea punctelor forte ale AES și RSA.

Cifrările AES și RSA au avantaje și dezavantaje diferite. AES este mai rapid și mai simplu de utilizat, în timp ce RSA oferă o securitate mai complexă care poate rezista la atacuri mai riguroase.

Pe măsură ce tehnologia avansează, criptarea datelor trebuie să evolueze pentru a face față noilor amenințări. Criptarea RSA vs. AES, deși puternică în sine, se confruntă cu vulnerabilități și provocări în era calculului cuantic. AES ar putea necesita lungimi mai mari ale cheilor pentru a menține securitatea, în timp ce viitorul RSA constă în tranziția către o criptare rezistentă la cuantică.