Avain (salaus)

Avain  on salaista tietoa , jota salausalgoritmi käyttää viestien salaamiseen / salauksen purkamiseen, digitaalisen allekirjoituksen asettamiseen ja tarkistamiseen sekä todennuskoodien ( MAC ) laskemiseen . Käytettäessä samaa algoritmia salauksen tulos riippuu avaimesta. Nykyaikaisissa vahvan kryptografian algoritmeissa avaimen katoaminen tekee tiedon salauksen purkamisen käytännössä mahdottomaksi.

Kerchhoffsin periaatteen mukaan kryptografisen järjestelmän vahvuus tulee määrätä salaisten avainten piilottamisesta, mutta ei käytettyjen algoritmien tai niiden ominaisuuksien piilottamisesta.

Avaimen pituus

Avaimessa olevan tiedon määrä mitataan yleensä bitteinä .

Nykyaikaisissa symmetrisissä algoritmeissa ( AES , CAST5 , IDEA , Blowfish , Twofish ) kryptografisen vahvuuden pääominaisuus on avaimen pituus. Salausta vähintään 128-bittisillä avaimilla pidetään vahvana , koska tiedon salauksen purkamiseen ilman avainta tarvitaan vuosia tehokkaita supertietokoneita. Lukuteoriaongelmiin perustuvissa epäsymmetrisissä algoritmeissa ( faktorisointitehtävä  - RSA , diskreetti logaritmitehtävä  - Elgamal ) niiden ominaisuuksista johtuen luotettavan avaimen vähimmäispituus on tällä hetkellä 1024 bittiä.

Epäsymmetrisissä algoritmeissa , jotka perustuvat elliptisten käyrien teoriaan ( ECDSA , GOST R 34.10-2001 , DSTU 4145-2002 ), luotettavan avaimen vähimmäispituus on 163 bittiä, mutta vähintään 191 bitin pituuksia suositellaan.

Avainten luokitus

Salausavaimet vaihtelevat algoritmien mukaan, joissa niitä käytetään.

• Salaiset (symmetriset) avaimet  ovat avaimia, joita käytetään symmetrisissä algoritmeissa (salaus, todennuskoodien luominen). Symmetristen avainten pääominaisuus on, että sekä myötä- että käänteisissä kryptografisissa muunnoksissa (salaus/salauksen purku, MAC-laskenta/MAC-varmennus) on käytettävä samaa avainta (tai käänteinen avain voidaan helposti laskea eteenpäin suunnatusta käännösavaimesta ja päinvastoin) . Toisaalta tämä tarjoaa korkeamman viestien luottamuksellisuuden, toisaalta se aiheuttaa ongelmia avainten jakelussa järjestelmissä, joissa on paljon käyttäjiä.
• Epäsymmetriset avaimet  - avaimet, joita käytetään epäsymmetrisissä algoritmeissa (salaus, digitaalinen allekirjoitus ). Tarkemmin sanottuna ne ovat avainpari , koska ne koostuvat kahdesta avaimesta:
  • Yksityinen avain on avain, jonka  vain sen omistaja tietää. Ainoastaan ​​käyttäjän yksityisen avaimen salassa pitäminen takaa sen, että hyökkääjä ei voi väärentää asiakirjaa ja digitaalista allekirjoitusta varmentajan puolesta.
  • Julkinen avain ( eng.  Julkinen avain ) - avain, joka voidaan julkaista ja jolla varmistetaan allekirjoitetun asiakirjan aitous sekä estetään varmenteen antavan henkilön petokset, jotka liittyvät asiakirjan allekirjoittamisesta kieltäytymiseen. Allekirjoituksen julkinen avain lasketaan jonkin yksityisen avaimen funktion arvoksi, mutta julkisen avaimen tunteminen tekee yksityisen avaimen määrittämisen mahdottomaksi.

Avainparin pääominaisuus on, että julkinen avain on helppo laskea salaisesta avaimesta, mutta salaisuuden laskeminen tunnetusta julkisesta avaimesta on lähes mahdotonta.

Digitaalisissa allekirjoitusalgoritmeissa allekirjoitukseen käytetään salaista avainta ja varmentamiseen julkista avainta. Siten kuka tahansa voi tarkistaa, onko tietty käyttäjä todella allekirjoittanut tietyn allekirjoituksen. Siten epäsymmetriset algoritmit varmistavat paitsi tiedon eheyden myös sen aitouden. Salauksessa päinvastoin viesti salataan julkisella avaimella ja sen salauksen purkamiseen salaisella avaimella. Siten vain vastaanottaja eikä kukaan muu (mukaan lukien lähettäjä) voi purkaa viestin salausta.

Epäsymmetristen algoritmien käyttö poistaa ongelman käyttäjäavaimien jakamisesta järjestelmässä, mutta aiheuttaa uusia ongelmia: vastaanotettujen avainten luotettavuuden. Nämä ongelmat ratkaistaan ​​enemmän tai vähemmän onnistuneesti julkisen avaimen infrastruktuurissa (PKI).

• Istuntoavaimet (istunto)  - avaimet, jotka luodaan kahden käyttäjän välillä, yleensä viestintäkanavan suojaamiseksi. Tyypillisesti istuntoavain on jaettu salainen  - tieto, joka luodaan toisen osapuolen salaisen avaimen ja toisen osapuolen julkisen avaimen perusteella. Istuntoavainten ja jaettujen salaisuuksien luomiseen on olemassa useita protokollia, joista mainittakoon erityisesti Diffie-Hellman-algoritmi .
• Alaavaimet  ovat avaintietoa, joka syntyy avaimeen perustuvan salausalgoritmin toiminnan aikana. Usein aliavaimia luodaan erityisen avaimen käyttöönottomenettelyn perusteella .

Katso myös

• Avainten vaihto
• Avaintenhallinta
• Avaimen luontitoiminto
• Julkisen avaimen sormenjälki
• Salaisuuden jakaminen
• Kompromissi (salaus)
• täydellinen salassapito eteenpäin
• Efemeraalinen avain
• Kryptografinen hash-toiminto
• Kryptografinen avainpalvelin