Kriptografi telah digunakan dalam peradaban dalam pelbagai format selama beribu-ribu tahun. Dari orang Mesir kuno hingga Internet moden, penggunaan kriptografi untuk mengenkripsi dan menyahsulit mesej adalah alat penting dalam komunikasi.
Kriptografi RSA (tepatnya algoritma RSA) adalah algoritma penyulitan asimetri yang paling banyak terdapat di dunia. Dimungkinkan oleh sejumlah terobosan kriptografi dan matematik, sesiapa sahaja yang menggunakan Internet menggunakan kriptografi RSA dalam beberapa bentuk atau yang lain.
Sebilangan besar cryptocurrency menggunakan jenis enkripsi asimetrik yang serupa dengan RSA, yang dikenali sebagai Cryptography Elliptic Curve. Walaupun berbeza, keduanya didasarkan pada konsep yang serupa dan memahami RSA penting untuk meningkatkan pemahaman tentang kriptografi yang digunakan dalam rangkaian cryptocurrency.
| # | Crypto Exchange | Benefits |
|---|---|---|
1 | Best exchange  VISIT SITE |
|
2 | Ideal for newbies  Visit SITE |
|
3 | Crypto + Trading  VISIT SITE |
|
Contents
Latar Belakang Kriptografi dan Kriptografi Simetri vs Asimetrik
Sehingga tahun 1970-an, kriptografi didasarkan pada penggunaan kunci simetri. Dalam algoritma kunci simetri, dua pengguna yang ingin menyampaikan mesej antara satu sama lain menggunakan kunci kriptografi yang sama untuk penyulitan teks biasa dan penyahsulitan ciphertext. Kunci tersebut merupakan rahsia bersama antara kedua-dua pihak dan dapat digunakan sebagai bentuk komunikasi peribadi. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa masalah yang melekat pada reka bentuk ini yang menyebabkan beberapa kelemahan penggunaannya serius.
Contohnya, kedua-dua pihak perlu mengetahui kunci rahsia untuk menyulitkan dan menyahsulitkan mesej. Di luar perjumpaan secara langsung untuk menukar maklumat ini, terdapat sejumlah besar overhead komunikasi yang diperlukan untuk menyelesaikannya secara tertutup melalui media yang tidak selamat. Pihak ketiga yang menonton saluran ini mungkin dapat memperoleh kunci rahsia dan dengan itu, kaedah penyulitan menjadi terganggu. Selanjutnya, konsep penyulitan kunci simetri tidak boleh diskalakan. Sekiranya anda ingin menghantar mesej yang dienkripsi kepada beberapa orang, anda perlu menghafal kunci rahsia untuk setiap saluran komunikasi tersebut. Jelas, ini cepat menjadi tidak selesa dan jelas bukan model terbaik untuk digunakan oleh rangkaian cryptocurrency di mana nilai ditukar.
Penyelesaian untuk ini datang dalam bentuk apa yang dikenali sebagai enkripsi asimetri, atau lebih dikenali sebagai kriptografi kunci awam. Penyulitan asimetri menggunakan dua kunci, kunci awam dan kunci peribadi. Dalam bentuk paling asas model ini, pengguna boleh menerbitkan kunci awam, yang boleh digunakan oleh orang lain untuk menghantar mesej yang dienkripsi kepada orang itu dan hanya orang yang menerbitkan kunci awam dan mempunyai kunci peribadi yang sesuai yang dapat menyahsulit dan melihat mesej ini. Penggunaan satu kunci membatalkan penggunaan yang lain dan kunci tidak perlu ditukar antara pihak yang ingin berkomunikasi.
Model enkripsi asimetri dimungkinkan oleh 2 prinsip cemerlang yang muncul sebagai hasil daripada penembusan oleh ahli matematik Inggeris James Ellis pada tahun 1970. Ellis menerangkan idea di mana penyulitan dan penyahsulitan adalah operasi terbalik satu sama lain berdasarkan 2 kunci yang berbeza.
James Ellis, gambar dari Telegraf.
| # | CRYPTO BROKERS | Benefits |
|---|---|---|
1 | Best Crypto Broker VISIT SITE |
|
2 | Cryptocurrency Trading VISIT SITE |
|
| # | BITCOIN CASINO | Benefits |
|---|---|---|
1 | Best Crypto Casino  VISIT SITE |
|
2 | Fast money transfers  VISIT SITE |
|
Konsep ini umumnya diwakili oleh gembok dan kunci, dengan gembok mewakili kunci awam dan kunci mewakili kunci peribadi. Untuk menggunakan praktikal teori ini, dua prinsip berkembang.
Fungsi Trapdoor
Fungsi pintu perangkap adalah konsep yang sangat penting dalam kriptografi di mana adalah remeh untuk pergi dari satu keadaan ke keadaan lain, tetapi untuk mengira dalam arah yang berlawanan dengan kembali ke keadaan semula menjadi tidak dapat dilaksanakan tanpa maklumat khas, yang dikenal sebagai “pintu perangkap”.
Fungsi pintu perangkap yang paling terkenal hari ini, yang merupakan asas untuk kriptografi RSA, disebut Pemfaktoran Perdana. Pada asasnya, faktorisasi utama (juga dikenali sebagai Integer Factorization) adalah konsep dalam teori nombor bahawa bilangan bulat komposit dapat diuraikan menjadi bilangan bulat yang lebih kecil. Semua nombor komposit (nombor bukan perdana) yang dipecah menjadi yang paling asas terdiri daripada nombor perdana. Proses ini dikenali sebagai faktorisasi utama dan mempunyai implikasi serius ketika diterapkan pada kriptografi.
Pemfaktoran Perdana, Gambar digunakan dari Wikipedia
Pada asasnya, faktorisasi bilangan prima yang sangat besar menjadi mustahil untuk dikira kerana jumlah percubaan dan ralat yang diperlukan untuk berjaya memperhitungkan nombor tersebut kepada komponennya yang paling asas. Pada masa ini, tiada algoritma pemfaktoran yang cekap untuk melaksanakannya.
RSA dan bagaimana ia menggunakan faktorisasi utama dijelaskan di bahagian kemudian, tetapi pertama-tama kita perlu memahami Pertukaran Utama Diffie-Hellman.
Pertukaran Kunci Diffie-Hellman
Pertukaran kunci Diffie-Hellman adalah salah satu protokol kriptografi kunci awam pertama dan secara asasnya membolehkan pertukaran kunci kriptografi melalui medium awam, dengan selamat. Demi kesederhanaan, usaha untuk mengkonseptualisasikan Diffie-Hellman Key Exchange dan bahagian berikut mengenai bagaimana algoritma RSA berfungsi jauh lebih remeh dengan konsep abstrak berbanding dengan matematik tulen, jadi kami akan menerapkan matematik hanya apabila perlu.
Contoh yang paling biasa digunakan untuk mengkonseptualisasikan Diffie-Hellman Key Exchange dikenali sebagai Secret Color Exchange.
Diffie-Helman Key Exchange, gambar yang digunakan dari Wikipedia
Gambar di atas mewakili garis komunikasi antara Alice dan Bob melalui saluran awam di mana Hawa dapat mendengar semua yang disampaikan secara terbuka antara Alice dan Bob. Jadi, bagaimana Alice dan Bob dapat menyampaikan mesej peribadi menggunakan enkripsi asimetri tanpa menukar maklumat tersebut secara jelas melalui media awam?
Mereka bertukar maklumat rahsia antara satu sama lain tanpa benar-benar membagikannya. Prosesnya berfungsi seperti berikut:
Langkah 1
- Alice dan Bob bersetuju bahawa Kuning adalah cat yang biasa digunakan. Maklumat ini disiarkan melalui saluran awam sehingga Hawa juga mengetahui hal ini.
- Kuning mewakili kunci awam.
- Alice secara diam-diam memutuskan bahawa dia juga akan menggunakan Biru bersama dengan Kuning dan Bob secara diam-diam memutuskan bahawa dia akan menggunakan Merah dengan Kuning.
- Biru yang digunakan oleh Alice dan Merah yang digunakan oleh Bob mewakili kunci rahsia mereka.
Langkah 2
- Seterusnya, kedua-dua Alice dan Bob mencampurkan warna rahsia mereka dengan kuning untuk mencipta warna komposit.
- Campuran Alice mencipta Green dan campuran Bob mencipta Orange.
- Kini kedua-dua Alice dan Bob saling mengirim warna komposit mereka.
- Hawa juga menerima warna-warna ini tetapi menghadapi masalah, warna komposit ini mewakili fungsi pintu perangkap.
- Sangat mudah untuk menggabungkan dua warna untuk membuat warna ketiga, tetapi tidak mungkin untuk membalikkannya. Sangat sukar untuk menentukan warna mana yang digunakan untuk membuat warna ketiga daripada hanya memiliki warna ketiga dan Kuning yang asli.
Langkah 3
- Alice dan Bob kemudian mencampurkan warna rahsia mereka dengan warna komposit yang diterima yang menghasilkan perkara berikut.
- Alice mencampurkan Biru dengan oren komposit dari Bob.
- Bob mencampurkan Red dengan Green komposit dari Alice.
- Kedua-dua campuran menghasilkan Brown.
Itulah rahsia untuk Diffie-Hellman Key Exchange. Walaupun kedua-dua Alice dan Bob berakhir dengan Brown, mereka tidak pernah menukar warna itu, dan Eve ditinggalkan tanpa maklumat yang diperlukan dari warna rahsia untuk dapat menghitung mesej rahsia (Brown).
Contoh di atas adalah visualisasi yang sangat mudah tentang bagaimana pertukaran berfungsi. Dengan matematik yang diterapkan, keselamatan dan integriti mesej yang terjamin dapat dicapai melalui kriptografi RSA menggunakan faktorisasi utama sebagai pintu perangkap.
Bagaimana Algoritma RSA Berfungsi?
Algoritma RSA berfungsi dengan menggunakan pintu perangkap faktorisasi utama dan Pertukaran Utama Diffie-Hellman untuk mencapai penyulitan asimetri. Pada asasnya, kriptografi RSA bergantung pada kesukaran faktor utama sebagai kaedah keselamatannya. Dengan menggunakan contoh yang sangat sederhana dengan matematik terhad yang dijelaskan, algoritma RSA mengandungi 4 langkah.
- Penjanaan Kunci – Semasa langkah ini, pengguna dapat menggunakan penjana nombor rawak atau hanya memilih 2 nombor perdana yang sangat besar (disebut p dan q). Nombor ini mesti dirahsiakan. Hitung n = pq di mana “n” adalah modulus untuk kedua-dua kunci awam dan peribadi dan panjangnya dikenali sebagai panjang kunci. Jadikan “n” untuk umum. Untuk ukuran kunci yang sama dengan atau lebih besar dari 1024 bit, tidak ada kaedah yang efisien untuk menyelesaikan algoritma ini (memfaktorkan bilangan “n”) dengan cekap. Bahkan komputer super terbesar di dunia memerlukan ribuan tahun untuk menyelesaikannya. Ini dikenal sebagai masalah RSA, dan jika diselesaikan, akan membahayakan semua kriptosistem RSA.
- Pembahagian Kunci – Bob ingin menghantar maklumat rahsia Alice sehingga langkah-langkah berikut berlaku.
- Bob mesti mengetahui kunci awam Alice untuk menyulitkan mesej.
- Alice mesti mengetahui kunci peribadinya untuk menyahsulitkan mesej tersebut.
- Agar Bob dapat menghantar mesejnya yang disulitkan, Alice menghantar kunci awamnya kepada Bob.
- Alice tidak pernah mengedarkan kunci peribadinya.
Penjelasan yang lebih mendalam mengenai operasi matematik yang digunakan dalam RSA boleh didapati di sini, tetapi berada di luar ruang lingkup artikel ini.
Selain itu, penyulitan RSA memungkinkan untuk menandatangani mesej secara digital, yang paling penting untuk cryptocurrency dan merupakan komponen utama dalam model transaksi UTXO Bitcoin. Alice dapat menandatangani mesej secara digital kepada Bob untuk mengesahkan bahawa dia mengirimnya (dengan mengesahkan bahawa kunci peribadinya telah digunakan) dengan menghasilkan nilai hash mesej dan melampirkannya ke mesej. Nilai ini dapat disahkan oleh Bob yang menggunakan algoritma hash yang sama bersama dengan kunci awam Alice dan membandingkan nilai hash yang dihasilkan dengan nilai hash sebenar mesej.
Kesimpulannya
Penyulitan RSA adalah kaedah enkripsi asimetri yang paling banyak digunakan di dunia kerana kemampuannya untuk menyediakan tahap penyulitan yang tinggi tanpa algoritma yang diketahui belum dapat menyelesaikannya. Berdasarkan beberapa terobosan cemerlang dalam kriptografi dan matematik termasuk Diffie-Hellman Key Exchange dan fungsi pintu perangkap, penyulitan RSA telah menjadi yang terpenting untuk menjamin komunikasi di seluruh dunia.
