As duas grandes facções na Criptografia: por que a симетричне шифрування e a асиметричне шифрування são indispensáveis.

Os sistemas modernos de criptografia são divididos em dois ramos principais, cada um com seus próprios cenários de aplicação. Muitas pessoas ficam confusas sobre esses dois métodos de encriptação, mas entender suas principais diferenças é na verdade bastante simples: um utiliza uma única chave, o outro utiliza um par de chaves.

Chave Secreta mecanismo: uma ou duas?

O princípio de funcionamento da encriptação simétrica

No sistema de encriptação simétrica, o remetente e o destinatário usam a mesma Chave Secreta para encriptar e desencriptar informações. Imagine que Catarina envia uma mensagem a Maxim, ela encripta com a Chave Secreta, e Maxim deve ter a mesma Chave Secreta para decifrar.

Isso soa muito direto, mas há um problema fatal - a chave deve ser compartilhada. Se um hacker interceptar essa chave durante a transmissão, a segurança de todo o sistema entrará em colapso.

as vantagens da encriptação assimétrica

A encriptação assimétrica utiliza uma estratégia completamente diferente. Ela usa duas chaves interligadas: a chave pública (que pode ser compartilhada publicamente) e a chave secreta (que deve ser mantida em segredo). Catarina encriptou a mensagem com a chave pública de Maxim, mesmo que a informação seja interceptada, ninguém sem a chave secreta consegue lê-la.

Este design trouxe uma atualização de segurança fundamental - a chave pública pode ser distribuída sem restrições, enquanto a chave secreta nunca precisa sair do dispositivo do proprietário.

Chave Secreta: Por que a chave assimétrica deve ser mais longa

A segurança e o comprimento da chave estão diretamente relacionados, mas os requisitos dos dois sistemas são completamente diferentes.

No ciframento simétrico, a Chave Secreta é geralmente uma sequência aleatória de 128 ou 256 bits. Este comprimento é suficiente para fornecer proteção de segurança adequada.

Mas a situação da encriptação assimétrica é mais complexa. Devido à relação matemática clara entre a chave pública e a chave privada, um atacante pode teoricamente explorar essa relação para quebrar a criptografia. Para compensar esse risco potencial, a chave secreta assimétrica deve ser muito mais longa – uma chave assimétrica de 2048 bits pode fornecer um nível de segurança equivalente a uma chave secreta simétrica de 128 bits.

A Balança entre Velocidade e Segurança

Criptografia simétrica: rápida, mas fraca

A encriptação simétrica tem uma velocidade de cálculo muito rápida e requer poucos recursos de processamento. É também por isso que o governo dos Estados Unidos adotou o Padrão de Criptografia Avançada (AES) para proteger informações confidenciais e secretas - sua eficiência é suficiente para lidar com grandes volumes de dados. O padrão DES, desenvolvido na década de 1970, também se baseava nesse princípio, embora agora esteja obsoleto.

encriptação assimétrica: segura mas lenta

Pelo contrário, a encriptação assimétrica requer uma quantidade enorme de cálculo e uma grande capacidade de processamento - isso deve-se inteiramente à sua chave secreta longa e aos complexos cálculos matemáticos. É lenta, mas traz verdadeira segurança.

Cenários de Aplicação no Mundo Real

esquema simétrico restrito

A encriptação simétrica é utilizada em cenários que requerem processamento de alta velocidade e um ambiente de confiança única. Por exemplo, a encriptação de dados dentro de instituições governamentais ou a proteção de dispositivos de armazenamento locais.

cenários descentralizados com асиметричне

A encriptação assimétrica é adequada para sistemas que requerem a participação de múltiplas partes e onde não é possível partilhar a Chave Secreta antecipadamente. O e-mail encriptado é um exemplo típico – a chave pública do destinatário é utilizada para encriptar, enquanto a chave privada é utilizada para decriptar.

Sistema misto combinado

Os protocolos de comunicação da internet moderna (como SSL e TLS) são na verdade soluções híbridas. O protocolo TLS é especialmente digno de nota, pois se tornou o padrão em todos os navegadores principais. O antigo protocolo SSL foi descontinuado, mas o TLS continua a ser a pedra angular da segurança na web.

Criptografia e Blockchain: um mal-entendido comum

Bitcoin e a verdade sobre carteiras de encriptação

Muitas pessoas acreditam que o Bitcoin e outras criptomoedas usam criptografia assimétrica, que se baseia em uma observação razoável, mas não completamente precisa - elas realmente usam pares de chave pública e chave privada.

Mas há uma nuance aqui: a criptografia assimétrica contém dois usos completamente diferentes - a encriptação assimétrica e a assinatura digital. Nem todos os sistemas que usam chaves públicas e privadas estão a realizar encriptação.

Assinatura Digital ≠ encriptação

A assinatura digital pode existir independentemente da encriptação. O algoritmo RSA pode ser utilizado tanto para encriptação como para assinatura, mas o algoritmo ECDSA adotado pelo Bitcoin é utilizado apenas para assinatura, sem realizar encriptação. Esta é uma diferença técnica crucial que frequentemente é confundida.

Uso real da carteira de encriptação

No wallet de encriptação, quando o usuário configura uma senha, ocorre a proteção do arquivo de chave secreta através de encriptação — o que pode estar a usar é encriptação simétrica. A verdadeira encriptação assimétrica é mais utilizada para a segurança da comunicação entre carteiras, em vez do mecanismo central de validação de transações.

Perspectiva: ambas as maneiras existirão a longo prazo

A encriptação simétrica e a encriptação assimétrica não são mutuamente substituíveis, mas sim complementares. À medida que as ameaças na rede evoluem, ambas as abordagens estão em constante melhoria e adaptação.

A arquitetura de segurança futura provavelmente continuará a depender da combinação dessas duas mecânicas - a encriptação simétrica para processar grandes volumes de dados a fim de garantir a velocidade, e a encriptação assimétrica para lidar com a troca de chaves e a autenticação para garantir a segurança.

No mundo cada vez mais digitalizado, entender esses dois métodos de Criptografia já não é opcional - é um conhecimento básico que todos que usam a internet e ativos encriptados devem dominar.