Что такое шифрование с симметричным ключом? (Определение и типы)

5 августа 2021 г.

Специалисты по кибербезопасности контролируют сети и программное обеспечение, чтобы защитить их от вредоносных сил, таких как вредоносное ПО или нежелательные злоумышленники. Они могут использовать процессы шифрования, такие как шифрование с симметричным ключом, для защиты сообщений, отправляемых между двумя сторонами. Если вы профессионал в области кибербезопасности или хотите им стать, может быть полезно узнать больше о шифровании с симметричным ключом. В этой статье мы рассмотрим, что это такое, подробно рассмотрим различные формы, объясним, когда его использовать, и покажем некоторые концепции, которые следует учитывать при реализации шифрования с симметричным ключом.

Что такое шифрование с симметричным ключом?

Шифрование с симметричным ключом — это метод защиты данных с помощью шифров. Это работает, беря обычный текст и шифруя его во время передачи, а затем возвращая его в обычный текст, чтобы соответствующий получатель мог получить к нему доступ. В этой системе и шифрование, и описание используют один и тот же ключ или шифр. Шифрование с асимметричным ключом отличается тем, что оно использует другой ключ для функций шифрования и дешифрования. Шифрование помогает защитить пользовательские данные на веб-сайтах и ​​в базах данных, шифруя их таким образом, чтобы злоумышленники не могли понять их, если они получат к ним доступ.

Например, это может помочь защитить финансовые данные пользователей веб-сайта. Когда вы покупаете что-то в Интернете, вы вводите свою банковскую информацию для отправки платежа. Безопасные торговые сайты защищают эти данные, шифруя эту информацию, когда она перемещается с вашего компьютера на следующую остановку. В процессе шифрования для шифрования данных используется секретный ключ, и только люди или системы, у которых есть ключ, могут его расшифровать. Существует два основных типа методов расшифровки:

• Блокировка: в этом процессе фрагменты данных расшифровываются и остаются в памяти системы до тех пор, пока не завершится весь процесс расшифровки.

• Поток: этот процесс отличается от блочного, поскольку вместо сохранения завершенных блоков дешифрования на компьютере данные дешифрования передаются получателю.

Типы алгоритмов симметричного шифрования

Вот различные алгоритмы симметричного шифрования, которые профессионалы в области кибербезопасности могут использовать для защиты своих данных:

Расширенный стандарт шифрования (AES)

Это наиболее распространенный метод симметричного шифрования. Правительственные организации использовали эту систему для защиты конфиденциальной информации. Он использует секретный ключ, который может быть разной длины в зависимости от ситуации.

Алгоритм шифрования Blowfish

Blowfish — это алгоритм шифрования с симметричным ключом блочного шифра, который шифрует и расшифровывает сообщения. Эта система шифрования популярна для электронной почты, систем управления паролями и программного обеспечения для резервного копирования информации. Поскольку размеры его блоков меньше, чем в AES, он может быть не таким безопасным.

Стандарт шифрования данных (DES)

Это был первый стандартный метод симметричного шифрования. Когда компьютерщики впервые разработали DES, правительство активно использовало его для защиты уязвимых данных. Поскольку другие системы шифрования более безопасны, DES больше не используется для кибербезопасности.

Международный алгоритм шифрования данных (IDEA)

Международный алгоритм шифрования данных использует шесть подключей данных. Это еще одна система блочного шифрования, которая когда-то широко использовалась, но уже недостаточно безопасна. IDEA была заменой DES, когда она перестала быть достаточно мощной, но теперь AES является стандартом, и ни DES, ни IDEA не являются достаточно безопасными для использования.

Шестой шифр Rivest (RC6)

Это форма AES, которая очень эффективна против кибератак. Он использует четыре регистра размера блока, чтобы работать намного быстрее, чем его старые версии. Эксперты по кибербезопасности и кодированию разработали эту версию AES для конкурса по созданию шифрования с симметричным ключом.

Когда использовать шифрование с симметричным ключом

Шифрование с симметричным ключом выполняется быстро и может быть более эффективным, чем асимметричные методы, поскольку для расшифровки требуется только один ключ. Вот некоторые ситуации, в которых следует использовать шифрование с симметричным ключом:

• При обработке больших объемов данных: хотя может потребоваться система управления ключами, использование шифрования с симметричным ключом может обеспечить более быструю и надежную защиту больших объемов данных.

• Для защиты платежных приложений: Шифрование с симметричным ключом — хороший вариант для защиты процессов онлайн-платежей, который быстро и эффективно шифрует данные во время транзакции.

• Для обработки безопасных проверок пользователей: процессы, подтверждающие личность вашего пользователя, могут потребовать от него ввода личной информации. Использование шифрования с симметричным ключом для этих процессов позволяет защитить личную информацию от злоумышленников.

Рекомендации по шифрованию с симметричным ключом

Шифрование с симметричным ключом может быть полезно для кибербезопасности во многих системах, но важно понимать его слабые стороны, чтобы поддерживать его жизнеспособность. Вот некоторые важные моменты, которые следует учитывать при реализации шифрования с симметричным ключом:

Исчерпание ключа

Исчерпание ключа происходит, когда пользователи слишком долго хранят ключ для процесса шифрования с симметричным ключом. Использование одного и того же ключа в течение длительного периода времени может облегчить злоумышленникам получение информации о нем и расшифровку информации, которую вы пытаетесь защитить. Информация о ключе может стать доступной для тех, кто пытается обойти систему безопасности посредством утечек в системе, поэтому важно периодически менять ключи для обеспечения безопасности данных.

Данные атрибуции

В системе шифрования с симметричным ключом он может не контролировать, что делает ключ и когда он может получить доступ к данным. Исчерпание ключа может произойти из-за того, что в большинстве случаев вы не можете установить даты истечения срока действия для ключей, а это означает, что специалист по кибербезопасности несет ответственность за то, чтобы ключи циклически повторялись в вашей системе и чтобы они не использовались слишком долго. Создание списков доступа или указание действительных пользователей, для которых может использоваться ключ, также невозможно. Это затрудняет предотвращение использования ключа кем-то, кто не должен иметь доступ к информации, которую вы пытаетесь защитить.

Ключевой менеджмент

Управление ключами — еще один аспект, который следует учитывать при шифровании с симметричным ключом. При управлении большими хранилищами данных, множеством транзакций или частой перепиской система должна создавать множество ключей. Система может вырасти от сотен ключей до тысяч ключей, и управлять ими всеми без специальной системы может стать затруднительно. Когда отдел кибербезопасности не может управлять своими ключами, злоумышленникам становится легче получить доступ к уязвимым данным. Это означает, что если вы планируете использовать алгоритм шифрования с симметричным ключом для обеспечения безопасности данных, вам может потребоваться инвестировать в отдельную систему управления ключами для обеспечения защиты информации.