Crittografia moderna
La crittografia moderna è la pietra angolare della sicurezza dei computer e delle comunicazioni. Le sue basi si basano su vari concetti di matematica come la teoria dei numeri, la teoria della complessità computazionale e la teoria della probabilità.
Caratteristiche della crittografia moderna
Ci sono tre caratteristiche principali che separano la crittografia moderna dall'approccio classico.
| Crittografia classica | Crittografia moderna |
|---|---|
| Manipola direttamente i caratteri tradizionali, cioè lettere e cifre. | Funziona su sequenze di bit binarie. |
| Si basa principalmente sulla "sicurezza attraverso l'oscurità". Le tecniche impiegate per la codifica erano tenute segrete e solo le parti coinvolte nella comunicazione ne erano a conoscenza. | Si basa su algoritmi matematici pubblicamente noti per la codifica delle informazioni. La segretezza è ottenuta tramite una chiave segreta che viene utilizzata come seme per gli algoritmi. La difficoltà di calcolo degli algoritmi, l'assenza di chiave segreta, ecc., Rendono impossibile per un attaccante ottenere le informazioni originali anche se conosce l'algoritmo utilizzato per la codifica. |
| Richiede l'intero sistema crittografico per comunicare in modo confidenziale. | La crittografia moderna richiede alle parti interessate alla comunicazione sicura di possedere solo la chiave segreta. |
Contesto della crittografia
Cryptology, lo studio dei criptosistemi, può essere suddiviso in due rami:
- Cryptography
- Cryptanalysis
Cos'è la crittografia?
La crittografia è l'arte e la scienza per creare un sistema crittografico in grado di fornire la sicurezza delle informazioni.
La crittografia si occupa della protezione effettiva dei dati digitali. Si riferisce alla progettazione di meccanismi basati su algoritmi matematici che forniscono servizi fondamentali per la sicurezza delle informazioni. Si può pensare alla crittografia come alla creazione di un ampio toolkit contenente diverse tecniche nelle applicazioni di sicurezza.
Cos'è la crittoanalisi?
L'arte e la scienza di rompere il testo cifrato sono note come crittoanalisi.
La crittoanalisi è il ramo gemello della crittografia ed entrambi coesistono. Il processo crittografico produce il testo cifrato per la trasmissione o l'archiviazione. Implica lo studio del meccanismo crittografico con l'intenzione di romperli. La crittoanalisi viene utilizzata anche durante la progettazione delle nuove tecniche crittografiche per testarne i punti di forza della sicurezza.
Note - La crittografia riguarda la progettazione di crittosistemi, mentre la crittoanalisi studia la rottura dei crittosistemi.
Servizi di sicurezza della crittografia
L'obiettivo principale dell'utilizzo della crittografia è fornire i seguenti quattro servizi fondamentali di sicurezza delle informazioni. Vediamo ora i possibili obiettivi che la crittografia intende raggiungere.
Riservatezza
La riservatezza è il servizio di sicurezza fondamentale fornito dalla crittografia. È un servizio di sicurezza che mantiene le informazioni da una persona non autorizzata. A volte è indicato comeprivacy o secrecy.
La riservatezza può essere raggiunta attraverso numerosi mezzi a partire dalla protezione fisica all'uso di algoritmi matematici per la crittografia dei dati.
Integrità dei dati
È un servizio di sicurezza che si occupa di identificare eventuali alterazioni dei dati. I dati possono essere modificati intenzionalmente o accidentalmente da un'entità non autorizzata. Il servizio di integrità conferma che i dati siano intatti o meno dall'ultima volta che sono stati creati, trasmessi o archiviati da un utente autorizzato.
L'integrità dei dati non può impedire l'alterazione dei dati, ma fornisce un mezzo per rilevare se i dati sono stati manipolati in modo non autorizzato.
Autenticazione
L'autenticazione fornisce l'identificazione dell'originatore. Conferma al destinatario che i dati ricevuti sono stati inviati solo da un mittente identificato e verificato.
Il servizio di autenticazione ha due varianti:
Message authentication identifica il mittente del messaggio indipendentemente dal router o dal sistema che ha inviato il messaggio.
Entity authentication è la garanzia che i dati sono stati ricevuti da un'entità specifica, ad esempio un particolare sito web.
Oltre all'originatore, l'autenticazione può anche fornire garanzie su altri parametri relativi ai dati come la data e l'ora di creazione / trasmissione.
Non ripudio
È un servizio di sicurezza che garantisce che un'entità non possa rifiutare la proprietà di un impegno o un'azione precedente. È una garanzia che il creatore originale dei dati non può negare la creazione o la trasmissione di tali dati a un destinatario oa terzi.
Il non ripudio è una proprietà più desiderabile nelle situazioni in cui ci sono possibilità di controversia sullo scambio di dati. Ad esempio, una volta che un ordine è stato effettuato elettronicamente, un acquirente non può rifiutare l'ordine di acquisto, se il servizio di non ripudio è stato abilitato in questa transazione.
Primitive di crittografia
Le primitive di crittografia non sono altro che gli strumenti e le tecniche in crittografia che possono essere utilizzate selettivamente per fornire una serie di servizi di sicurezza desiderati -
- Encryption
- Funzioni hash
- Codici di autenticazione del messaggio (MAC)
- Firme digitali
La tabella seguente mostra le primitive che possono ottenere da sole un particolare servizio di sicurezza.
Note - Le primitive crittografiche sono strettamente correlate e sono spesso combinate per ottenere una serie di servizi di sicurezza desiderati da un sistema crittografico.