Симметричное и асимметричное шифрование: в чем настоящая разница?

Запутались в шифровании? Вы не одиноки. Давайте разберёмся, почему криптовалюта использует и симметричное, и асимметричное шифрование — и чем они кардинально отличаются.

Один ключ против двух ключей: основное различие

Вот самый простой способ понять:

Симметричное шифрование использует ОДИН общий ключ для шифрования и расшифровки сообщений. Представьте сейф — у вас и у вашего друга одинаковые ключи. Быстро, эффективно, но есть проблема: любой, кто перехватит этот ключ, сможет открыть сейф.

Асимметричное шифрование использует ДВА разных ключа — публичный ключ, как ваш почтовый ящик, который любой может использовать, и приватный ключ, как ключ от вашего почтового ящика, который есть только у вас. (Алиса шифрует сообщение публичным ключом Боба, а Боб расшифровывает — приватным ключом). Даже если злоумышленники увидят публичный ключ, они не смогут его использовать для расшифровки.

Торговля скоростью и безопасностью

Симметричное шифрование — очень быстрое и не нагружает вычислительные ресурсы, поэтому правительства используют AES для защиты секретных данных. А асимметричное? Медленное. Требует больше вычислений. Почему? Потому что асимметричные ключи должны быть НАМНОГО длиннее — например, 2048 бит против 128 бит — чтобы обеспечить такую же безопасность, поскольку между публичным и приватным ключами существует математическая связь, которую злоумышленники могут попытаться использовать.

Представьте так: 128-битный симметричный ключ и 2048-битный асимметричный ключ обеспечивают примерно одинаковый уровень безопасности. Вот почему асимметричные ключи должны быть значительно длиннее.

В реальной жизни: они работают вместе

Вы знаете HTTPS? Протокол SSL/TLS? Это гибридные системы — используют оба метода. Асимметричное шифрование обеспечивает начальный безопасный обмен ключами, а затем для передачи данных задействуется симметричное шифрование (здесь важна скорость).

А что насчёт криптокошельков?

Здесь люди часто путаются: Bitcoin на самом деле НЕ использует асимметричное шифрование. Он использует асимметричные цифровые подписи (алгоритм ECDSA). Ваш публичный ключ — это ваш адрес, приватный — подпись транзакций. Но это НЕ шифрование. RSA умеет и то, и другое, но в Bitcoin система подписей вообще не занимается шифрованием. Вы можете подписывать данные, не шифруя их — и именно так работает Bitcoin.

Шифрование в криптокошельках обычно — симметричное, чтобы защитить ваш файл с паролями.

Итог

Симметричное шифрование — быстрое, но требует безопасного обмена ключами. Асимметричное — медленнее, зато решает проблему распространения ключей. В современной безопасности лучше использовать оба метода.