رمزنگاری کلید متقارن (یا رمزگذاری متقارن) نوعی از برنامه رمزگذاری است که در آن از یک کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها استفاده می شود. چنین روشی برای رمزگذاری اطلاعات در دهه های گذشته عمدتاً برای تسهیل ارتباطات پنهانی بین دولت ها و نظامیان مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه الگوریتم های کلید متقارن به طور گسترده در انواع مختلف سیستم های رایانه ای برای تقویت امنیت داده ها استفاده می شود. برای آشنایی بیشتر با رمزنگاری کلید متقارن در ادامه با کافه ارز همراه باشید.

رمزنگاری کلید متقارن چگونه کار می کند؟

طرح های رمزگذاری متقارن به یک کلید واحد متکی هستند که بین دو یا چند کاربر مشترک است. از همان کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی به اصطلاح ساده، متن استفاده می شود. نشان دهنده پیام یا قطعه داده ای است که رمزگذاری می شود. فرایند رمزگذاری شامل اجرای یک متن ساده (ورودی) از طریق الگوریتم رمزگذاری به نام رمزگذار است. که به نوبه خود یک متن رمزنگاری (خروجی) تولید می کند. اگر طرح رمزگذاری به اندازه کافی قوی باشد، تنها راه برای خواندن یا دسترسی به اطلاعات موجود در متن رمزنگاری، استفاده از کلید مربوطه برای رمزگشایی آن است. روند رمزگشایی اساساً متن رمزنگاری را به متن ساده تبدیل می کند.

امنیت سیستم های رمزگذاری متقارن مبتنی بر این است که چقدر دشوار حدس زده می شود. برای مثال، یک کلید 128 بیتی میلیاردها سال طول می کشد تا با استفاده از سخت افزار رایانه رمزگشایی شود. هرچه کلید رمزگذاری طولانی تر باشد، شکستن آن سخت تر می شود. کلیدهایی که طول آنها 256 بیت است، به طور کلی بسیار ایمن تلقی می شوند. 

از رایج ترین طرح های رمزنگاری متقارن که امروزه استفاده می شود مبتنی بر رمزنگاری های بلاک و جریان هستند. داده های گروه های رمزنگاری را به بلوک هایی با اندازه از پیش تعیین شده مسدود کرده و هر بلوک با استفاده از کلید مربوطه و الگوریتم رمزگذاری رمزگذاری می شود (بعنوان مثال، متن ساده 128 بیتی در متن رمزگذاری 128 بیتی رمزگذاری می شود). از طرف دیگر، رمزنگارهای جریان داده های متن ساده را با بلاک ها رمزگذاری نمی کنند، بلکه با افزایش 1 بیتی (متن ساده 1 بیتی در هر بار به متن رمزگذاری 1 بیتی رمزگذاری می شود).

تقارن در مقابل رمزگذاری نامتقارن

رمزگذاری متقارن یکی از دو روش اصلی رمزگذاری داده ها در سیستم های رایانه ای مدرن است. مورد دیگر رمزگذاری نامتقارن است که کاربرد اصلی رمزنگاری کلید عمومی است. تفاوت اصلی بین این روش ها، این است که سیستم های نامتقارن از دو کلید استفاده می کنند و در طرح های متقارن یک کلید به کار رفته است. یکی از کلید ها را می توان به صورت عمومی به اشتراک گذاشت (کلید عمومی). در حالی که دیگری باید به صورت خصوصی (کلید خصوصی) نگه داشته شود. استفاده از دو کلید به جای یکی نیز تفاوت های عملکردی متنوعی بین رمزگذاری متقارن و نامتقارن ایجاد می کند. الگوریتم های نامتقارن پیچیده تر و کند تر از متد های متقارن هستند.

استفاده از رمزگذاری کلید متقارن در سیستم های رایانه ای مدرن

الگوریتم های رمزگذاری متقارن در بسیاری از سیستم های رایانه ای مدرن به منظور تقویت امنیت داده ها و حفظ حریم شخصی کاربر استفاده می شوند. استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) که به طور گسترده در هر دو برنامه پیام رسانی امن و ذخیره سازی ابری مورد استفاده قرار می گیرد، نمونه بارز رمزنگاری متقارن است. علاوه بر پیاده سازی نرم افزار، AES می تواند به طور مستقیم در سخت افزار کامپیوتر نیز پیاده سازی شود. طرح های رمزگذاری متقارن مبتنی بر سخت افزار معمولاً از AES 256 استفاده می کنند، که نوع خاصی از استاندارد رمزگذاری پیشرفته است که اندازه کلیدی 256 بیت دارد.

شایان ذکر است که بیت کوین از رمزگذاری بلاکچین استفاده می کند. در عوض، از یک نوع خاص از الگوریتم امضاهای دیجیتال (DSA) معروف به الگوریتم امضا دیجیتال (Elliptic Curve (ECDSA استفاده می کند. این اگوریتم بدون استفاده از رمزگذاری امضاهای دیجیتالی تولید می کند. ECDSA مبتنی بر رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) است که به نوبه خود ممکن است برای کارهای مختلفی از جمله رمزگذاری، امضاهای دیجیتالی و ژنراتورهای شبه تصادفی استفاده شود. با این حال، خود ECDSA به هیچ وجه نمی تواند برای رمزگذاری استفاده شود.

رمزنگاری کلید متقارن

مزایا و معایب رمزنگاری کلید متقارن

الگوریتم های متقارن سطح امنیتی نسبتاً بالایی را ارائه می دهند. در عین حال امکان رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها را به سرعت فراهم می کنند. سادگی نسبی سیستم های متقارن نیز یک مزیت محسوب می شود. زیرا آنها به محاسبات کمتری نسبت به سیستمهای نامتقارن نیاز دارند. علاوه بر این، امنیت ارائه شده توسط رمزگذاری متقارن می تواند به سادگی با افزایش طول کلید کاهش یابد.

در حالی که رمزگذاری متقارن طیف گسترده ای از مزایا را ارائه می دهد، یک ایراد عمده با آن وجود دارد:
مشکل انتقال کلید های مورد استفاده برای رمزگذاری و رمزگشایی داده ها است. هنگامی که کلید ها بر روی یک اتصال نا امن به اشتراک گذاشته می شوند، در معرض دستیابی هکر هستند. اگر یک کاربر غیرمجاز به یک کلید متقارن خاص دسترسی پیدا کند، امنیت هرگونه داده رمزگذاری شده با استفاده از آن کلید به خطر می افتد. برای حل این مشکل، بسیاری از پروتکل های وب از ترکیبی از رمزگذاری متقارن و نامتقارن برای ایجاد اتصالات ایمن استفاده می کنند. از بارزترین نمونه های چنین سیستم ترکیبی، پروتکل رمزنگاری (Transport Layer Security (TLS است که برای تأمین بخش اعظم اینترنت مدرن استفاده می شود.

همچنین لازم به ذکر است که انواع رمزگذاری رایانه به دلیل اجرای نادرست در معرض آسیب پذیری هستند. در حالی که یک کلید به اندازه کافی طولانی می تواند یک حمله بی رحمانه را از نظر ریاضی غیرممکن کند، خطا در اجرای برنامه نویسان اغلب ضعف هایی را ایجاد می کند که راه را برای حملات سایبری باز می کند.

نتیجه گیری کلی درباره رمزنگاری متقارن

به لطف سرعت نسبی، سادگی و امنیت آن، از رمزگذاری متقارن در برنامه های مختلفی از امنیت ترافیک اینترنت گرفته تا محافظت از داده های ذخیره شده در سرورهای ابری استفاده می شود. اگرچه برای حل مشکل انتقال ایمن کلیدها، اغلب با رمزگذاری نامتقارن جفت می شود، طرح های رمزنگاری متقارن یک جزء مهم امنیت رایانه های مدرن هستند.

در صورت نیاز به خرید ارزهای دیجیتالی می توانید از خدمات منحصر به فرد کافه ارز استفاده نمایید. کافه ارز مفتخر به انجام سفارشات شما به صورت 24 ساعته و اتوماتیک می باشد. کافه ارز با کادری مجرب و با تجربه افتخار خدمت به هم میهنان با تضمین بهترین قیمت و بالاترین کیفیت را دارد.

پاسخ

لطفا نظر خود را وارد کنید
لطفا نام خود را اینجا وارد کنید