کلید خصوصی چیست و چه کاربردی دارد؟

کلید خصوصی به عنوان کلید پنهان نیز شناخته می‌شود. کلید خصوصی متغیری در رمزنگاری است که با الگوریتمی برای رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌شود. کلید خصوصی فقط باید با گره‌هایی در شبکه که مجاز به رمزگشایی داده‌های مورد نظر هستند به اشتراک گذاشته شود. کلید خصوصی نقش مهمی در رمزنگاری متقارن، رمزنگاری نامتقارن و ارزهای دیجیتال دارد. در این مقاله قصد داریم در مورد کلید خصوصی و ویژگی‌های آن اطلاعاتی را با شما در میان بگذاریم.

کلید خصوصی دقیقاً چیست؟

یک کلید خصوصی معمولاً دنباله‌ای طولانی، تصادفی یا شبه تصادفی از کاراکترها است که نمی‌توان آن را به راحتی رمز گشایی کرد. پیچیدگی و طول کاراکترهای کلید خصوصی تعیین کننده میزان سختی هک و حملات سایبری است.

کلید خصوصی در یک رمزنگاری متقارن چگونه کار می‌کند؟

یک کلید خصوصی به صورت زیر عمل می‌کند:

1. ایجاد یک کلید خصوصی جدید قبل از رمزگذاری

معمولاً برای تولید کلید خصوصی از نرم افزار رمزگذاری استفاده می‌شود. کلید جدیدی تولید شده که تا حد امکان تصادفی باشد.

2. ذخیره ایمن کلید خصوصی پس از تولید

کلید خصوصی باید به طور ایمن ذخیره شود. بسته به برنامه، کلیدهای خصوصی ممکن است به صورت آفلاین یا در رایانه‌ای که برای تولید، رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها استفاده می‌شود، ذخیره شوند. کلید خصوصی ممکن است یا با یک رمز عبور محافظت شود. یا برای امنیت رمزگذاری شده، یا اینکه هش شوند. گاهی برای امنیت بیشتر هر سه این عملیات برای محافظت از کلید خصوصی انجام می‌شود.

3. تعویض کلید خصوصی یا به اشتراک گذاری آن

کلید خصوصی برای رمزگشایی و همچنین برای رمزگذاری استفاده می‌شود. بنابراین استفاده از آن برای رمزگذاری متقارن، نیاز به یک مبادله کلید برای به اشتراک گذاشتن ایمن آن با اشخاص معتمد و مجاز به تبادل داده‌های ایمن دارد. در بالا گفتیم که معمولاً از نرم افزار رمزنگاری برای خودکارسازی این فرآیند استفاده می‌شود.

4. مدیریت کلی

مدیریت کلید خصوصی برای جلوگیری از استفاده طولانی مدت از هر کلید فردی لازم است. این امر به منقضی شدن ایمن کلیدها پس از پایان عمر مفید آنها کمک می‌کند.

کلید خصوصی در رمزنگاری نامتقارن

کلید خصوصی در رمزنگاری نامتقارن نیز استفاده می‌شود. در این مورد، کلید عمومی به یک کلید خصوصی یا مخفی اشاره دارد. در رمزنگاری، کلیدهای عمومی و خصوصی برای رمزگذاری و امضای دیجیتال نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای رمزنگاری نامتقارن به شرح زیر عمل می‌شود:

1. ایجاد یک جفت کلید خصوصی-عمومی

تصادفی بودن برای فرآیند ایجاد یک جفت کلید خصوصی- عمومی از اهمیت بالایی برخوردار است. نرم افزار کاربردی رمزگذاری معمولاً برای تولید جفت کلید استفاده می‌شود که به یک منبع تصادفی مانند حرکت ماوس نیاز دارد.

2. ذخیره ایمن کلید خصوصی پس از تولید

کلید خصوصی باید کاملا ایمن ذخیره شود. مانند فرآیند رمزنگاری متقارن، کلیدها ممکن است به صورت آفلاین یا در رایانه مورد استفاده برای تولید، رمزگذاری یا رمزگشایی داده‌ها ذخیره شوند. در اینجا نیز کلیدهای خصوصی باید با یک رمز عبور محافظت شده، یا رمزگذاری شوند و یا برای امنیت بیشتر هش شوند.

3. اشتراک کلید

کلید خصوصی در رمزنگاری نامتقارن هرگز نباید با دیگران به اشتراک گذاشته شود. اما کلید عمومی، مانند امضای دیجیتال، معمولاً برای به اشتراک گذاری ایمن کلیدهای معامله مورد استفاده قرار می‌گیرد. صاحب یک کلید عمومی از کلید خصوصی خود برای رمزگشایی داده‌هایی که کلید عمومی به آن اشاره دارد استفاده می‌کند. فقط دارنده کلید خصوصی می‌تواند داده‌های رمزگذاری شده با کلید عمومی را رمزگشایی کند.

برای امضای دیجیتال، صاحب جفت کلید عمومی و خصوصی، از کلید خصوصی خود برای رمزگذاری امضا استفاده می‌کند. به این ترتیب، هر کسی که به کلید عمومی او دسترسی دارد می‌تواند امضا را رمزگشایی کند و تأیید کند که توسط مالک کلید خصوصی امضا شده است.

4. مدیریت کلید

جفت کلید خصوصی- عمومی اغلب با تاریخ انقضا تولید می‌شوند و مدیریت کلید برای حفظ دسترسی به داده‌های محافظت شده با یک جفت کلید حیاتی است. کلیدهای مخفی باید با بالاترین امنیت ذخیره شوند. همچنین جفت کلیدهای عمومی باید برای جلوگیری از هک یا مسائل مربوط به انقضای جفت کلید مدیریت شوند.

رمزگذاری متقارن در مقابل نامتقارن

دو کلید خصوصی و عمومی برای رمزگذاری یا رمزگشایی یک متن مورد نیاز است. تفاوت متقارن و نامتقارن در استفاده از یک کلید مخفی است.

کلید عمومی در یک مخزن در دسترس همه کسانی است که به آن نیاز دارند. کلید خصوصی محرمانه است و فقط برای مالک جفت کلید خصوصی- عمومی در دسترسی است. در این روش، هر چیزی که با کلید عمومی رمزنگاری شود، برای رمزگشایی به کلید خصوصی مربوطه نیاز دارد و بالعکس. رمزنگاری کلید عمومی معمولاً برای ایمن سازی کانال‌های ارتباطی مانند ایمیل استفاده می‌شود.

کلید خصوصی امن

کلید خصوصی ویژگی‌های زیر را از رمزهای عبور به ارث برده است:

• هر دو باید مخفی نگه داشته شوند تا امن باشند.
• آنها دسترسی به داده‌ها (کلیدهای خصوصی) یا منابع (رمزهای عبور) را محدود می‌کنند.
• قدرت آنها به طول و تصادفی بودن آنها بستگی دارد.
• گرچه گذرواژه‌ها معمولاً محدود به کاراکترهایی هستند که از صفحه‌کلید رایانه انتخاب می‌شوند، اما کلید خصوصی می‌تواند از رشته‌ای از بیت‌ها تشکیل شود. در صورت لزوم، چنین رشته‌هایی ممکن است در مجموعه کاراکترهای قابل دسترس انسان ارائه شوند. طول و تصادفی بودن دو عامل مهم در ایمن سازی کلیدهای خصوصی هستند.

طول یک کلید خصوصی

طول یک کلید رمزنگاری لازم برای ایمن سازی آن در برابر حملات بستگی به الگوریتم رمزگذاری مورد استفاده دارد. با قوی‌تر شدن رایانه‌ها، کلیدهای رمزنگاری برای مقاومت در برابر حملات طولانی‌تر شده‌اند.

تصادفی بودن

تصادفی بودن برای قدرت کلید خصوصی به اندازه تعداد کاراکترها یا رشته بیت آن اهمیت دارد. نرم افزارهای تجاری اغلب برای تولید کلید خصوصی به یک تولید کننده اعداد شبه تصادفی (PRNG) متکی هستند. با این حال، خروجی PRNG واقعاً تصادفی نیست و می‌تواند توسط یک مهاجم رمزگشایی شود.

استفاده از کلید خصوصی در ارزهای دیجیتال

ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین برای تولید، ذخیره و تبادل ارزش به الگوریتم‌های رمزنگاری وابسته هستند. ارزهای دیجیتال از رمزنگاری کلید عمومی برای ایجاد امضای دیجیتالی استفاده می‌کنند. امضای دیجیتال انتقال ارزش را تایید کرده و از رمزنگاری متقارن برای محافظت از تبادل داده‌ها بهره می‌برد.

اما از کلیدهای مخفی برای رمزنگاری نامتقارن در پروتکل‌های ارز دیجیتال استفاده می‌شود. معمولاً یک جفت کلید خصوصی-عمومی وجود دارد که به مالک ارز دیجیتال برای محافظت از منافع مالکیت آنها اختصاص داده می‌شود.

صاحبان ارزهای دیجیتال باید کلید خصوصی را به صورت ایمن ذخیره کنند زیرا از دست دادن کنترل یا دسترسی به کلید خصوصی به معنای از دست دادن دسترسی به دارایی‌های خود است. برای بالا بردن امنیت نگهداری کلید خصوصی می‌توان یکی از دو راه حل زیر را انجام داد.

• ذخیره کلید خصوصی در یک رایانه ایزوله بدون اتصال به اینترنت
• نگهداری کلید خصوصی در کیف پول‌های سخت افزاری که از نظر فیزیکی ایمن یا متکی به حافظه هستند.

منبع: بلاگ والکس

محتوای این مطلب تبلیغاتی است و توسط سفارش‌دهنده، تهیه و تنظیم شده است