Hva er RSA Cryptography? Komplett guide til denne krypteringsalgoritmen

RSA Kryptografi

Kryptografi har blitt brukt i sivilisasjoner i forskjellige formater i tusenvis av år. Fra de gamle egypterne til det moderne Internett er bruk av kryptografi for å kryptere og dekryptere meldinger et viktig verktøy i kommunikasjonen.

RSA-kryptografi (RSA-algoritmen for å være nøyaktig) er den mest allestedsnærværende asymmetriske krypteringsalgoritmen i verden. Gjort mulig av en rekke kryptografiske og matematiske gjennombrudd, bruker alle som bruker Internett RSA-kryptografi i en eller annen form.

RSA Kryptografi

De fleste kryptovalutaer bruker en lignende type asymmetrisk kryptering som RSA, kjent som Elliptic Curve Cryptography. Selv om de er forskjellige, bygger de begge på lignende konsepter, og forståelse av RSA er viktig for å fremme en forståelse av kryptografi som brukes i kryptovaluta-nettverk.

#Crypto ExchangeBenefits

1

Binance
Best exchange


VISIT SITE
  • ? The worlds biggest bitcoin exchange and altcoin crypto exchange in the world by volume.
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

2

Coinbase
Ideal for newbies


Visit SITE
  • Coinbase is the largest U.S.-based cryptocurrency exchange, trading more than 30 cryptocurrencies.
  • Very high liquidity
  • Extremely simple user interface

3

eToro
Crypto + Trading

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

Kryptografisk bakgrunn og symmetrisk vs asymmetrisk kryptografi

Fram til 1970-tallet hadde kryptografi primært vært basert på bruk av symmetriske nøkler. I symmetriske nøkkelalgoritmer bruker to brukere som ønsker å kommunisere en melding med hverandre, de samme kryptografiske nøklene for både kryptering av ren tekst og dekryptering av krypteringstekst. Nøklene representerer en delt hemmelighet mellom de to partene og kan brukes som en privat form for kommunikasjon. Imidlertid er det noen iboende problemer med denne designen som fører til noen alvorlige ulemper ved bruken.

For eksempel trenger begge parter å vite den hemmelige nøkkelen for å kryptere og dekryptere meldingen. Utenom møtet personlig for å utveksle denne informasjonen, er det en betydelig mengde kommunikasjonsomkostninger som er nødvendige for å oppnå dette privat gjennom medier som ikke er sikre. Tredjeparter som ser på disse kanalene, kan være i stand til å skaffe seg den hemmelige nøkkelen, og dermed blir krypteringsmetoden kompromittert. Videre er ikke begrepet symmetrisk nøkkelkryptering skalerbar. Hvis du vil sende krypterte meldinger til flere personer, må du huske en hemmelig nøkkel for hver av disse kommunikasjonslinjene. Åpenbart blir dette raskt ubeleilig og er tydeligvis ikke den beste modellen som skal brukes av kryptovaluta-nettverk der verdien utveksles.

Løsningen på dette kom i form av det som er kjent som asymmetrisk kryptering, eller mer populært referert til som offentlig kryptering. Asymmetrisk kryptering bruker to nøkler, en offentlig nøkkel og en privat nøkkel. I denne modellens mest grunnleggende form kan en bruker publisere en offentlig nøkkel, som alle andre kan bruke til å sende vedkommende en kryptert melding, og bare den som publiserte den offentlige nøkkelen og har den tilhørende private nøkkelen, kan dekryptere og vise denne meldingen. Bruken av den ene nøkkelen avbryter bruken av den andre og nøklene for ikke å måtte utveksles mellom parter som ønsker å kommunisere.

Den asymmetriske krypteringsmodellen ble muliggjort av to strålende prinsipper som kom som et resultat av et gjennombrudd av den britiske matematikeren James Ellis i 1970. Ellis beskrev en idé der kryptering og dekryptering er omvendte operasjoner av hverandre basert på to forskjellige nøkler.

James Ellis

James Ellis, bilde fra The Telegraph.

#CRYPTO BROKERSBenefits

1

eToro
Best Crypto Broker

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

2

Binance
Cryptocurrency Trading


VISIT SITE
  • ? Your new Favorite App for Cryptocurrency Trading. Buy, sell and trade cryptocurrency on the go
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

#BITCOIN CASINOBenefits

1

Bitstarz
Best Crypto Casino

VISIT SITE
  • 2 BTC + 180 free spins First deposit bonus is 152% up to 2 BTC
  • Accepts both fiat currencies and cryptocurrencies

2

Bitcoincasino.io
Fast money transfers


VISIT SITE
  • Six supported cryptocurrencies.
  • 100% up to 0.1 BTC for the first
  • 50% up to 0.1 BTC for the second

Konseptet er generelt representert med en hengelås og en nøkkel, med hengelåsen som representerer den offentlige nøkkelen og nøkkelen som representerer den private nøkkelen. For å gjøre praktisk bruk av denne teorien, utviklet to prinsipper seg.

Trapdoor-funksjonen

En fangstdørfunksjon er et veldig viktig begrep i kryptografi der det er trivielt å gå fra en stat til en annen stat, men å beregne i motsatt retning ved å gå tilbake til den opprinnelige tilstanden blir umulig uten spesiell informasjon, kjent som “felle”.

Den mest kjente trapdoorfunksjonen i dag, som er grunnlaget for RSA-kryptografi, kalles Primtallsfaktorisering. I hovedsak er primfaktorisering (også kjent som Integer Factorization) konseptet i tallteori at sammensatte heltall kan spaltes i mindre heltall. Alle sammensatte tall (ikke-primtall) som er brutt ned til de mest grunnleggende, er sammensatt av primtall. Denne prosessen er kjent som primærfaktorisering og har alvorlige implikasjoner når den brukes på kryptografi.

primær nedbrytning

Prime Factorization, Bilde brukt fra Wikipedia

I hovedsak blir primærfaktorisering av ekstremt store primtall umulig å beregne på grunn av den store mengden prøving og feiling som kreves for å lykkes med å faktorere tallet til sine mest grunnleggende komponenter. For tiden eksisterer det ingen effektiv faktoriseringsalgoritme for å utføre dette.

RSA og hvordan den bruker primærfaktorisering er beskrevet i et senere avsnitt, men først må vi forstå Diffie-Hellman Key Exchange.

Diffie-Hellman Key Exchange

Diffie-Hellman-nøkkelutvekslingen er en av de første kryptografiprotokollene for offentlig nøkkel og gjør det grunnleggende mulig å utveksle kryptografiske nøkler over et offentlig medium, sikkert. For enkelhets skyld er forsøk på å konseptualisere Diffie-Hellman Key Exchange og det følgende avsnittet om hvordan RSA-algoritmen fungerer, mye mer trivielt med abstrakte begreper sammenlignet med ren matematikk, så vi vil bare bruke matematikken når det er nødvendig.

Det vanligste eksemplet som brukes til å konseptualisere Diffie-Hellman Key Exchange er kjent som Secret Color Exchange.

Diffie-Helman Key Exchange

Diffie-Helman Key Exchange, bilde brukt fra Wikipedia

Bildet over representerer en kommunikasjonslinje mellom Alice og Bob over en offentlig kanal der Eve kan lytte til alt som blir kommunisert offentlig mellom Alice og Bob. Så hvordan kan Alice og Bob kommunisere en privat melding ved hjelp av asymmetrisk kryptering uten eksplisitt å utveksle den informasjonen over det offentlige mediet?

De utveksler hemmelig informasjon med hverandre uten å dele den. Prosessen fungerer som følger:

Trinn 1

  • Alice og Bob er enige om at Yellow er vanlig maling som skal brukes. Denne informasjonen sendes over den offentlige kanalen slik at Eve vet dette også.
  • Gul representerer den offentlige nøkkelen.
  • Alice bestemmer seg i hemmelighet at hun også skal bruke blått sammen med gult, og Bob bestemmer i hemmelighet at han skal bruke rødt med gult.
  • Den blå brukes av Alice og den røde som brukes av Bob representerer deres hemmelige nøkler.

Steg 2

  • Deretter blander både Alice og Bob inn sine hemmelige farger med gult for å lage en sammensatt farge.
  • Alice’s mix skaper Green og Bob’s mix skaper Orange.
  • Nå sender både Alice og Bob hverandre sine sammensatte farger.
  • Eve mottar også disse fargene, men står overfor et problem, disse sammensatte fargene representerer en felleportfunksjon.
  • Det er enkelt å kombinere to farger for å lage en tredje farge, men det er umulig å reversere dette. Det er veldig vanskelig å bestemme hvilke farger som ble brukt til å lage den tredje fargen fra bare å ha den tredje fargen og den originale gule.

Trinn 3

  • Alice og Bob blander deretter inn sine hemmelige farger med mottatte komposittfarger, noe som resulterer i følgende.
  • Alice blander blått med kompositten Orange fra Bob.
  • Bob blander rødt med kompositten Green fra Alice.
  • Begge blandingene resulterer i brunt.

Det er hemmeligheten til Diffie-Hellman Key Exchange. Selv om både Alice og Bob endte opp med Brown, byttet de faktisk aldri den fargen, og Eve er igjen uten nødvendig informasjon om de hemmelige fargene for å kunne beregne den hemmelige meldingen (Brown).

Eksemplet ovenfor er en veldig enkel visualisering av hvordan sentralen fungerer. Med anvendt matematikk kan sikker sikkerhet og integritet for meldinger oppnås gjennom RSA-kryptografi ved å bruke primærfaktorisering som felleporten.

Hvordan fungerer RSA-algoritmen?

RSA-algoritmen fungerer ved å bruke hovedfaktoriseringsdøren og Diffie-Hellman Key Exchange for å oppnå asymmetrisk kryptering. Fundamentalt er RSA-kryptografi avhengig av vanskeligheten med primærfaktorisering som sikkerhetsmetode. Ved hjelp av et veldig forenklet eksempel med begrenset matematikk som er beskrevet, inneholder RSA-algoritmen fire trinn.

  1. Nøkkelgenerering – I løpet av dette trinnet kan en bruker benytte en tilfeldig tallgenerator eller bare velge 2 veldig store primtall (kalt p og q). Disse tallene må holdes hemmelige. Beregn n = pq der “n” er modulen for både offentlige og private nøkler og lengden er kjent som nøkkelengden. Gjør “n” offentlig. For nøkkelstørrelser som er lik eller større enn 1024 bits, er det ingen effektiv metode for å løse denne algoritmen (faktorisere det svært store antallet “n”) effektivt. Selv den største superdatamaskinen i verden ville ta tusenvis av år å løse den. Dette er kjent som RSA-problemet, og hvis det blir løst, ville det kompromittere alle RSA-baserte kryptosystemer.
  2. Nøkkelfordeling – Bob vil sende Alice hemmelig informasjon slik at følgende trinn oppstår.
  1. Bob må kjenne Alices offentlige nøkkel for å kryptere meldingen.
  2. Alice må kjenne sin private nøkkel for å dekryptere meldingen.
  3. For at Bob skal kunne sende den krypterte meldingen sin, sender Alice henne den offentlige nøkkelen til Bob.
  4. Alice distribuerer aldri sin private nøkkel.
  • Kryptering – Etter at Bob har skaffet seg den offentlige nøkkelen til Alice, kan han sende en melding (M) til Alice. Først gjør han (M) (på dette punktet en teksttekstmelding) til et heltall (m) ved å bruke en avtalt polstringsplan. Deretter beregner han krypteringsteksten ved hjelp av Alices offentlige nøkkel og overfører (c) til Alice.
  • Dekryptering – Alice kan gjenopprette meldingen (m) fra krypteringsteksten (c) ved å bruke sin private nøkkel. Hun kan da gjenopprette den opprinnelige meldingen (M) ved å reversere polstringsskjemaet fra (m).
  • En mer inngående forklaring på de matematiske operasjonene som brukes i RSA, kan bli funnet her, men er utenfor omfanget av denne artikkelen.

    I tillegg tillater RSA-kryptering meldinger som signerer digitalt, noe som er viktigst for kryptovalutaer og er en nøkkelkomponent i Bitcoins UTXO-transaksjonsmodell. Alice kan digitalt signere en melding til Bob for å bekrefte at hun sendte den (ved å validere at hennes private nøkkel ble brukt) ved å produsere en hash-verdi av meldingen og legge den til meldingen. Denne verdien kan verifiseres av Bob som bruker den samme hashalgoritmen i forbindelse med Alice’s offentlige nøkkel og sammenligner den resulterende hashverdien med meldingens faktiske hashverdi.

    Konklusjon

    RSA-kryptering er den mest brukte asymmetriske krypteringsmetoden i verden på grunn av dens evne til å gi et høyt krypteringsnivå uten noen kjent algoritme som foreløpig er i stand til å løse den. Basert på noen strålende gjennombrudd innen kryptografi og matematikk, inkludert Diffie-Hellman Key Exchange og trapdoor-funksjon, har RSA-kryptering blitt viktigst for å sikre kommunikasjon over hele verden..

    Mike Owergreen Administrator
    Sorry! The Author has not filled his profile.
    follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map