رمزنگاری کلید عمومی(نامتقارن) Public Key

رمزنگاری کلید عمومی که از آن با نام رمزنگاری نامتقارن نیز یاد می***گردد، از دو کلید متفاوت برای رمزنگاری استفاده می***نماید : یک کلید برای رمزنگاری و کلیدی دیگر برای رمزگشائی. در رمزنگاری کلید عمومی، با استفاده از یک روش کاملا" ایمن یک کلید برای ارسال کننده اطلاعات ایجاد و وی با استفاده از کلید فوق، اقدام به رمزنگاری و ارسال پیام رمز شده برای گیرنده می***نماید. امکان رمزگشائی پیام رمز شده صرفا" توسط دریافت کننده، امکان پذیر خواهد بود. در رمزنگاری کلید عمومی، سیستم یک زوج کلید خصوصی و عمومی ایجاد می***نماید. کلید عمومی برای شخصی که از آن به منظور رمزنگاری یک پیام استفاده می***نماید، ارسال می***گردد. وی پس از رمزنگاری پیام با استفاده از کلید عمومی، پیام رمز شده را ارسال می***نماید. دریافت کننده با استفاده از کلید خصوصی، اقدام به رمزگشائی پیام می***نماید.( ماهیت کلید خصوصی استفاده شده در رمزنگاری کلید عمومی، مشابه کلید خصوصی استفاده شده در رمزنگاری کلید خصوصی نمی***باشد). حتی اگر یک فرد متخلف، به کلید عمومی دستیابی پیدا نماید وی نمی***تواند با استفاده از آن اقدام به رمزگشائی پیام رمز شده نماید، چراکه رمزگشائی پیام صرفا" با استفاده از کلید خصوصی امکان پذیر می***باشد. برخلاف رمزنگاری کلید خصوصی، کلیدهای استفاده شده در رمزنگاری کلید عمومی چیزی بمراتب بیشتر از رشته***های ساده می***باشند. کلید در این نوع رمزنگاری دارای یک ساختار خاص با هشت فیلد اطلاعاتی است که دو فیلد آن به منظور رمزنگاری با استفاده از کلید عمومی استفاده می***گردد و شش فیلد دیگر به منظور رمزگشائی پیام با استفاده از کلید خصوصی مورد استفاده قرار می***گیرد. در سیستم رمزنگاری کلید عمومی با توجه به عدم ضرورت مبادله رمز مشترک، اولین مسئله در مدیریت کلید برطرف می***گردد. معمولترین سیستم نامتقارن، سیستم رمزنگاری کلید عمومی بنام RSA می***باشد(حروف اول پدیدآورندگان آن یعنی Rivest ، Shamir و Adlemen). می***توان از یک سیستم نامتقارن برای نشان دادن اینکه فرستنده پیام همان شخصی است که ادعا می***کند، استفاده کرد. این عمل اصطلاحا امضاء نام دارد. RSA شامل دو تبدیل است:

۱- امضاء، برای اینکار متن اصلی با استفاده از کلید اختصاصی رمز می***شود.

۲- رمزگشایی، در این مرحله، عملیات مشابه***ای روی متن رمزشده صورت می***گیرد ولی اینکار با استفاده از کلید عمومی است.

برای تایید امضاء بررسی می***کنیم که آیا این نتیجه با دیتای اولیه یکسان است؛ اگر اینگونه***است، امضاء توسط کلید اختصاصی متناظر رمزشده***است. به بیان ساده***تر چنانچه متنی از شخصی برای دیگران منتشر شود، آن متن شامل متن اصلی و متن رمز شده متن اصلی توسط کلید اختصاصی همان شخص می***باشد. حال اگر متن رمزشده توسط کلید عمومی آن شخص که شما از آن مطلعید رمزگشایی شود، مطابقت متن حاصل و متن اصلی نشاندهنده صحت فرد فرستنده***است، به این ترتیب امضای فرد تایید می***شود. اساس سیستم RSA فرمول زیر است: X = Y^k (mod r)

که X متن کد شده، Y متن اصلی، k کلید اختصاصی و r حاصلضرب دو عدد اولیه بزرگ است که با دقت انتخاب شده***اند. این شکل محاسبات، روی پردازنده***های بایتی بخصوص روی ۸ بیتی***ها که در کارتهای هوشمند استفاده می***شود بسیار کند است. بنابراین، اگرچه RSA هم تصدیق هویت و هم رمزنگاری را ممکن می***سازد، درواقع برای تایید هویت منبع پیام است که از این الگوریتم در کارتهای هوشمند استفاده می***شود و برای نشان دادن عدم تغییر پیام در طول ارسال و رمزنگاری کلیدهای آتی استفاده می***گردد. سایر سیستمهای کلید نامتقارن شامل سیستمهای لگاریتم گسسته می***باشند مانند Diffie-Hellman، ElGamal و سایر طرحهای چندجمله***ای و منحنی***های بیضوی. بسیاری از این طرحها عملکردهای یک طرفه***ای دارند که اجازه تایید هویت را می***دهند اما رمزنگاری ندارند. معموماً سیستمی امن محسوب می***شود که هزینه شکستن آن بیشتر از ارزش دیتایی باشد که نگهداری می***کند.