Симетричне проти асиметричного шифрування: у чому справжня різниця?

Збиває з пантелику шифрування? Ви не самотні. Давайте розберемося, чому криптовалюта потребує і симетричного, і асиметричного шифрування — і чому вони кардинально різні.

Один ключ проти двох ключів: основний розподіл

Ось найпростіший спосіб зрозуміти:

Симетричне шифрування використовує ОДИН спільний ключ для шифрування та розшифрування повідомлень. Уявіть сейф — і ви, і ваш друг маєте однаковий ключ. Швидко, ефективно, але є один недолік: будь-хто, хто перехопить цей ключ, зможе відкрити сейф.

Асиметричне шифрування використовує ДВА різні ключі — публічний ключ (як поштову скриньку, яку може використовувати будь-хто) і приватний ключ (як ключ до поштової скриньки, який має тільки ви). Аліса шифрує повідомлення з використанням публічного ключа Боба, а Боб розшифровує — своїм приватним ключем. Навіть якщо хакери побачать публічний ключ, вони не зможуть його використати для доступу.

Баланс між швидкістю та безпекою

Симетричне шифрування — дуже швидке і не навантажує обчислювальні ресурси. Саме тому уряди використовують AES для шифрування секретних даних. Але асиметричне шифрування? Повільне. Вимагає багато обчислень. Чому? Тому що асиметричні ключі мають бути набагато довшими — (2048 біт проти 128 біт) — щоб забезпечити рівень безпеки, еквівалентний. Це пов’язано з математичними властивостями пари ключів, які зловмисники можуть спробувати використати.

Уявіть так: 128-бітовий симетричний ключ і 2048-бітовий асиметричний ключ забезпечують схожий рівень безпеки. Ось чому асиметричні ключі мають бути набагато довшими.

Практичне застосування: вони працюють разом

Ви знаєте HTTPS? Протоколи SSL/TLS? Це гібридні системи — використовують обидва методи. Асиметричне шифрування відповідає за початковий безпечний рукопотиск, а потім для передачі даних використовується симетричне шифрування (тут важлива швидкість).

А що з криптовалютними гаманцями?

Тут люди часто плутають: Bitcoin насправді не використовує асиметричне шифрування. Він використовує асиметричні цифрові підписи (алгоритм ECDSA). Ваш публічний ключ — це ваша адреса, приватний підписує транзакції — але це НЕ шифрування. RSA може робити і те, і інше, але у Bitcoin система підписів взагалі не шифрує. Ви можете підписати цифрово без шифрування, і саме так Bitcoin працює.

Шифрування у криптогаманцях зазвичай — симетричне, щоб захистити ваш файл з паролями.

Підсумок

Симетричне — швидке, але вимагає безпечного обміну ключами. Асиметричне — повільніше, але вирішує проблему розподілу ключів. Для сучасної безпеки рекомендується використовувати обидва.