یکی از اصطلاحات مهم در بازار رمز ارزهای دیجیتال کلید عمومی یا Public Key است. ما هم به دلیل اهمیت کلید عمومی در فرآیند معاملات کاربران بازار، تصمیم گرفتیم تا آن را برای شما عزیزان و همراهان همیشگی توضیح دهیم و شما را با نحوه‌ی عملکرد این اصطلاح آشنا سازیم. امیدواریم مطالب این مقاله برایتان مفید واقع شود. لطفاً تا پایان ما را همراهی کنید.
کلید عمومی چیست؟
کلید عمومی مقدار عددی بزرگی است که برای رمزنگاری داده‌ها در حوزه‌ی رمز ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود. در حقیقت کلید عمومی، کلیدی است که کاربران را قادر به دریافت یا ارسال کوین‌ها و ارزهای دیجیتال می‌کند.
در سال ۱۹۷۶، ویتفیلد دیفی (Whitfield Diffie)، مارتین هلمن (Martin Hellman) و رالف مرکل (Ralph Merkel) مقاله‌ای را با عنوان «جهت‌های جدید در رمزنگاری» منتشر کردند. در این مقاله، آن‌ها ایده رمزنگاری کلید عمومی را معرفی کردند. از آن زمان، الگوریتم رمزگذاری کلید عمومی در امور مالی، تجارت الکترونیک برای حفظ امنیت داده‌ها با استفاده از دو کلید ریاضی مرتبط استفاده شده است.
از کلید عمومی می‌توان برای رمزگذاری داده‌ها یا بررسی صحت امضای دیجیتال از سوی کاربران استفاده کرد؛ به‌عبارت‌دیگر این کلید برای قفل‌کردن یا بستن استفاده‌ی غیرمجاز داده‌ها به کار گرفته می‌شود. کلید عمومی اغلب از سوی مرجعی که مورد اعتماد است ارائه می‌گردد و در دسترس عموم قرار می‌گیرد. این کلید را می‌توان از طریق برنامه‌ی نرم‌افزاری نیز تولید کرد اما روش پیشین محتمل‌تر است.
کلیدهای عمومی با استفاده از یک الگوریتم نامتقارن تولید می‌شوند که کلید عمومی و کلید خصوصی را به هم متصل می‌کند. رایج‌ترین الگوریتم برای تولید کلیدهای عمومی RSA است که از نام سازندگان آن یعنی Rivest – Shamir – Leonard Adleman Ron برگرفته شده است.
کلید عمومی چگونه کار می‌کند؟
همان‌طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، کلید رمزنگاری عمومی درواقع از نوعی الگوریتم ریاضی پیروی می‌کند. این کلید روی نرم‌افزار یا سخت‌افزار پیاده می‌شود که از آن برای رمزگذاری یا رمزگشایی داده‌های موردنظر استفاده می‌کنند. کلید عمومی مانند دیگر امکانات بازار به هر شخصی که قصد دارد با کاربران دیگر ارتباط برقرار نماید، داده می‌شود.
در اصل الگوریتم رمزنگاری کلید عمومی به دو گروه متقارن و نامتقارن تقسیم می‌شود که یک تفاوت اساسی آن‌ها را از یکدیگر متمایز می‌کند. الگوریتم‌های مخصوص کلید عمومی متقارن با استفاده از تنها یکی کلید برای رمزنگاری و رمزگشایی استفاده می‌کنند. از سوی دیگر الگوریتم‌های کلید عمومی نامتقارن از دو کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی بهره می‌برند.
برای خرید ارز دیجیتال از سایت تبدیل کلیک کنید.
کاربردهای رمزنگاری کلید عمومی
این نوع رمزنگاری از سوی بسیاری از سیستم‌های رایانه‌ای مدرن به‌منظور ارائه امنیت جهت حفظ اطلاعات مهم از این نوع رمزنگاری استفاده می‌کنند. مثلاً یکی از کاربردهای این شکل از رمزگذاری را می‌توانید روی ایمیل خود پیاده کنید؛ در این صورت اطلاعات شما کاملاً محرمانه باقی می‌مانند.
همان‌گونه که برای واریز یا برداشت وجه به شماره‌ی کارت عابر بانک یا شماره‌ی حساب خود نیاز دارید یا جهت ورود به‌حساب کاربری دانشجویی یا محل کارتان باید رمز مخصوصی وارد کنید، برای ورود به دنیای ارزهای دیجیتال و معاملات آن‌ها نیز به رمزنگاری احتیاج دارید. موافق بررسی بیشتر کاربرد کلیدهای عمومی هستید؟ اگر جوابتان مثبت است، این بخش را از دست ندهید.
برای بررسی جزئی‌تر کلیدهای عمومی، کاربردهای آن را به سه بخش تقسیم کرده‌ایم:
رمزنگاری یا رمزگذاری
به یاد داشته باشید که کاربرد اصلی کلید عمومی رمزنگاری یا رمزگذاری است. در حقیقت کلیدهای عمومی داده‌های محفوظ در پیام‌ها را به‌طور نامتقارن رمزنگاری می‌کنند و درنهایت پیام را ارسال می‌کنند و شخص گیرنده که کلید خصوصی پیام را دارد قادر به مشاهده‌ی داده‌ها خواهد بود.
امضای دیجیتال
با استفاده از رمزنگاری کلید عمومی می‌توانید صلاحیت امضای دیجیتال را تائید نمایید. مراحل امضای دیجیتال به شرح ذیل است:
- شناسایی پیام حاوی داده‌ها از سوی فرستنده که نیاز به امضای دیجیتال دارد؛
- استفاده از کلید خصوصی فرستنده برای رمزنگاری و امضای دیجیتال؛
- ارسال فایل اصلی و امضای دیجیتال برای گیرنده؛
- استفاده از کلید عمومی فرستنده برای رمزگشایی امضای دیجیتال از سوی گیرنده؛
- مرحله‌ی آخر به عهده‌ی کامپیوتر است. درواقع کامپیوتر صحت امضا را به تائید یا عدم تائید می‌رساند.
امنیت در ارتباط دوطرفه
SSL (Secure Sockets Layer) یا لایه‌ی سوکت‌های امن و TLS (Transport Layer Security) یا امنیت لایه حمل‌ونقل از رمزنگاری جهت ایجاد ارتباطی امن میان کاربران و سرور استفاده می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر این روش رمزگذاری، استفاده از پروتکل‌های انتقال پیام‌های حاوی داده‌ها را به‌صورت ایمن امکان‌پذیر می‌سازد.
الگوریتم مخصوص کلید عمومی نامتقارن
همان‌طور که در بخش قبلی اشاره کردیم، طراحی رمزنگاری نامتقارن کلید عمومی به‌گونه‌ای است که از دو کلید عمومی و خصوصی استفاده می‌کند، درحالی‌که رمزنگاری متقارن تنها از یک کلید بهره می‌برد. در ادامه با معرفی فرآیند دریافت و ارسال داده‌ها از طریق رمزنگاری نامتقارن همراه ما باشید.
فرآیند رسیدگی به داده‌ها از طریق رمزگذاری نامتقارن کلید عمومی اغلب شامل ۵ مرحله است که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- تولید کلید: تولید کلید از سوی هر کاربر، یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی انحصاری به وجود می‌آورد.
- تبادل کلید: مبادله‌ی کلید از سوی فرستنده و گیرنده، کلیدهای عمومی را به اشتراک می‌گذارد.
- رمزنگاری: داده‌ها از طریق فرستنده و با استفاده از کلید عمومی رمزگذاری می‌شوند.
- ارسال داده‌ها: داده‌های رمزنگاری‌شده برای گیرنده ارسال می‌شوند.
- رمزگشایی: در مرحله‌ی پایانی رمزگذاری نامتقارن، گیرنده با استفاده از کلید خصوصی خود، داده‌هایی که در غالب پیام دریافت کرده است را رمزگشایی می‌نماید.
امنیت کلید عمومی به چه صورت است؟
امنیت کلید عمومی به وجود کلید خصوصی بستگی دارد، همان‌طور که در زیر مواردی را در خصوص امنیت ذکر کرده‌ایم اگر شخصی برای دسترسی نسبت به اطلاعات و رمزگشایی داده‌ها با کلید عمومی اقدام نماید، داده‌ها برایش غیرقابل‌خواندن است. در ادامه‌ی این بخش با موارد امنیتی کلید عمومی ما را همراهی کنید.
- با رمزگذاری نامتقارن، هر دو کلید شامل عمومی و خصوصی به‌صورت تصادفی تولید می‌شوند. در این نوع از رمزگذاری، هر شخص به یک کلید عمومی جهت رمزگذاری داده‌ها دسترسی دارد، بااین‌وجود، تنها کسی که کلید خصوصی صحیح را داشته باشد قدر به رمزگشایی داده‌های دریافتی است.
- همان‌گونه که میدانید کلیدهای عمومی و خصوصی ازلحاظ الگوریتم ریاضی به هم مرتبط و وابسته هستند. درواقع کلیدهای عمومی و خصوصی باهم برای رمزنگاری و رمزگشایی داده‌های ارسالی و دریافتی مورداستفاده قرار می‌گیرند.
محدودیت‌های رمزنگاری نامتقارن
اگرچه نقش الگوریتم رمزگذاری نامتقارن، بالا بردن میزان امنیت دادوستد داده‌ها است، اما این الگوریتم معایب و محدودیت‌هایی نیز دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم. لازم به ذکر است که رمزنگاری نامتقارن به‌طور تمام و کمال وابسته به ایمنی کلید خصوصی است.
- اگر چنانچه کلید خصوصی به‌طور تصادفی یا عمداً فاش شود، امنیت تمام پیام‌های رمزنگاری‌شده که حاوی داده‌های محرمانه است، زیر سؤال می‌رود.
- درصورتی‌که کاربری کلید خصوصی خود را گم کند، پروفایل شخصی و اطلاعات موجود در آن از دست خواهند رفت.
- زمانی که الگوریتم نامتقارن با داده‌های زیادی روبرو شود، کند بودن سرعت به‌آسانی مشهود خواهد بود زیرا رمزنگاری و رمزگشایی فرآیندهای بسیار پیچیدی ریاضیاتی را دنبال می‌کنند.
سخن پایانی
در این مقاله تلاش کردیم تا هرآنچه درباره‌ی کلید عمومی نیاز دارید را خاطرنشان کنیم. امیدواریم مطالب گفته شده مفید واقع شود.
نظرات