Was ist Public-Key-Kryptographie (PKC)? Ein kryptografisches Protokoll mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln | Tor.io

FortgeschritteneDec 23, 2022
Die Public-Key-Kryptographie, auch bekannt als asymmetrische Kryptographie, basiert auf kryptographischen Programmen mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln, die verwendet werden, um den unerwünschten Zugriff auf bestimmte Daten durch Unbefugte zu verhindern.
Was ist Public-Key-Kryptographie (PKC)? Ein kryptografisches Protokoll mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln | Tor.io

Einführung

Die Verwendung von Kryptographie oder fortgeschrittenem Computerbetrieb zum Verschlüsseln von Adressen und Daten ist ein Eckpfeiler, um den herum die Blockchain-Technologie etabliert wurde.

Kryptowährungen und andere digitale Assets wurden mit kryptografischen Techniken entwickelt, um Transaktionen sicher und geschützt zu machen.

Public Key Cryptography (PKC), auch als Verschlüsselung mit asymmetrischen Schlüsseln bezeichnet, ist ein wichtiger Bestandteil der Blockchain-Technologie, die Adressen und Daten mithilfe fortschrittlicher Computeroperationen verschlüsselt und so Schutz vor Cybersicherheitsangriffen bietet.

Im Laufe der Jahre wurden in diesem Bereich so viele Diskussionen geführt, da PKC mehrere Technologiewelten durchquerte, von denen die Blockchain-Technologie massiv von der Sicherheit profitiert hat, die sie bietet. Dieser Artikel versucht, mehr Einblick in die Bedeutung, die Funktionsprinzipien und die Verwendung der Technologie zu geben.

Was ist Public-Key-Kryptographie?

Public-Key-Kryptographie, auch bekannt als asymmetrische Kryptographie, basiert auf kryptographischen Programmen mit zwei unterschiedlichen Schlüsseln, nämlich öffentlichen Schlüsseln (zur Verschlüsselung von Daten) und privaten Schlüsseln (zur Entschlüsselung von Daten). In erster Linie wird PKC verwendet, um den unerwünschten Zugriff auf bestimmte Daten oder Informationen durch Unbefugte zu verhindern.

Auch die Public-Key-Kryptographie ist eine Methode zur Gewährleistung der Datensicherheit und arbeitet mit einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel, der bei der Entschlüsselung und Verschlüsselung von Daten hilft.

Die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln in der Kryptoindustrie ist ein wichtiger Bestandteil der Schutzrichtlinien für Kryptowährungen. Eine seiner Hauptfunktionen besteht darin, Daten durch Verschlüsselung vor unbefugtem Zugriff zu schützen und zu sichern.

Das Framework der Public-Key-Kryptographie

In einem Betriebssystem kann jeder eine Nachricht mit dem öffentlichen Schlüssel des beabsichtigten Empfängers verschlüsseln, aber nur der private Schlüssel des Empfängers kann die Nachricht entschlüsseln. Dies ermöglicht es einer kompatiblen Kryptografie mit symmetrischen Schlüsseln, die von einer Serveranwendung erzeugt wird, einen neu konstruierten symmetrischen Schlüssel unter Verwendung eines öffentlich verfügbaren öffentlichen Schlüssels eines Clients zu verschlüsseln.

Ein Absender muss eine Nachricht mit einem privaten Schlüssel in einem digitalen Signatursystem signieren. Jeder mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel kann überprüfen, ob die Nachricht und die Signatur übereinstimmen, aber ein Eindringling oder Angreifer ohne den privaten Schlüssel kann keine Nachrichten- oder Signaturpaare erstellen, die zum Entschlüsseln des Chiffretexts erforderlich sind. Außerdem stellen Zertifizierungsstellen Netzwerkbenutzern ein Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel bereit.

In der Blockchain-Technologie werden öffentliche Wallet-Adressen, die in Kryptowährungstransaktionen verwendet werden, verschlüsselt und können nur mit dem entsprechenden privaten Schlüssel entschlüsselt werden.

Was ist ein Schlüssel in der Kryptographie?

Ein Schlüssel ist eine Folge langer Zufallszahlen und Alphabete, die entweder zum Verschlüsseln von Informationen oder Klartext oder zum Entschlüsseln verschlüsselter Daten oder Chiffretext verwendet werden.

Klartext

Dies wird als unverschlüsselte Daten oder Informationen bezeichnet; einfach unverschlüsselte Daten setzen. Sie sind leicht zu lesen und zu verstehen.

Wenn also zwei Einheiten miteinander interagieren und die erste Partei eine verständliche Nachricht an die andere Partei sendet, wird diese Art von Nachricht oder Daten als Klartext bezeichnet, dann wird diese Nachricht in das umgewandelt, was als Jargon angesehen werden kann von gewöhnlichen Menschen nicht verstanden werden. Dies dient hauptsächlich der Sicherheit der Daten und wird als Chiffretext bezeichnet.

Geheimtext

Dies ist eine zufällige verwirrende Folge von Buchstaben und Zahlen, also die Darstellung von Daten oder Nachrichten in einem komplexen Format.

Einfach ausgedrückt ist Chiffretext eine verschlüsselte Art, wichtige Daten für Sicherheitszwecke darzustellen.

Wie funktioniert Public-Key-Kryptographie?

Es wurde festgestellt, dass PKC die Verwendung öffentlicher und privater Schlüssel beinhaltet, um die Vertraulichkeit von Daten zu gewährleisten. In diesem Abschnitt werden wir uns also ansehen, wie diese Daten verschlüsselt und entschlüsselt werden können.

Darüber hinaus wird der Prozess der Transkription von Klartext in Chiffretext als „Verschlüsselung“ bezeichnet, und der Verschlüsselungsprozess umfasst einen Algorithmus und einen Schlüssel.

Verschlüsselung mit öffentlichem Schlüssel

Der Klartext entsteht als scheinbar zufällige Daten, wenn er mit dem öffentlichen Schlüssel in einen kryptografischen Algorithmus eingespeist wird. Zum Beispiel,

Klartext + öffentlicher Schlüssel = verschlüsselte Daten/Chiffretext

Hallo + 3if7624dl+98cvt… = R6xDWXwcg25+…

Entschlüsselung privater Schlüssel

Die erhaltenen Daten (Ciphertext) können mit dem entsprechenden geheimen Schlüssel entschlüsselt oder wieder in Klartext umgewandelt werden. Zum Beispiel,

Geheimtext + privater Schlüssel = entschlüsselte Daten/Klartext

R6xDWXwcg25+… + 4rw26p891gdt6zx… = Hallo

Im Wesentlichen kann jeder mit einem öffentlichen Schlüssel eine Nachricht oder Kommunikation (Klartext) verschlüsseln, aber nur diejenigen mit dem entsprechenden privaten Schlüssel können die verschlüsselte Nachricht (Ciphertext) entschlüsseln. Dies dient der Sicherheit der Daten, daher müssen die privaten Schlüssel geheim gehalten werden.

Andererseits kann ein öffentlicher Schlüssel frei geteilt werden, ohne die Sicherheit zu gefährden, da er weder den Inhalt der Nachricht noch den Absender der Nachricht preisgibt; wohingegen ein privater Schlüssel verborgen bleiben muss, da er verwendet werden kann, um den Chiffretext zu entschlüsseln und die ursprüngliche Nachricht zu enthüllen.

Die Länge des privaten Schlüssels bestimmt jedoch, wie ausgefeilt ein privater Schlüssel gegenüber Brute-Force-Angriffen sein kann; Schwache Schlüsselzeichenfolgen können eine Verletzung der Cybersicherheit ermöglichen.

Unterschiede zwischen Public-Key- und Private-Key-Kryptographie

Public-Key-Kryptographie, auch bekannt als asymmetrischer Schlüsselalgorithmus, verwendet zwei Schlüssel: einen öffentlichen Schlüssel zur Verschlüsselung und einen privaten Schlüssel zur Entschlüsselung. Im Gegensatz dazu beinhaltet die Kryptografie mit privatem Schlüssel oder die Verschlüsselung mit symmetrischen Schlüsseln die Verwendung eines Schlüssels (privater Schlüssel), um sowohl die Verschlüsselung als auch die Entschlüsselung durchzuführen.

Die Verschlüsselung mit asymmetrischem Schlüssel bietet mehr Sicherheit als die Verschlüsselung mit symmetrischem Schlüssel, da der private Schlüssel nicht an Dritte weitergegeben wird, außer an den Empfänger der Nachricht, wodurch Eindringlinge daran gehindert werden, die gesendete Nachricht zu entschlüsseln.

Andererseits ist die Verschlüsselung mit privatem Schlüssel schneller als die Verschlüsselung mit asymmetrischem Schlüssel.

Anwendungen der Public-Key-Kryptographie

Es gibt mehrere Anwendungen der Public-Key-Kryptographie. Hier sind einige davon:

Public-Key-Kryptografie ist eine Technik, die weit verbreitet ist, um die Genauigkeit von Daten zu bestätigen, die asymmetrisch verschlüsselt wurden. Es wurde zuerst zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Nachrichten in herkömmlichen Computern verwendet, bevor es in der Blockchain-Technologie (Kryptowährung) weit verbreitet war.

PKC ist für die Blockchain-Technologie, die zugrunde liegende Technologie, auf der Kryptowährung und die meisten digitalen Assets – NFTs, tokenisierte Aktien – aufbauen, von entscheidender Bedeutung, und ihr Betrieb wäre ohne sie praktisch unmöglich. Kryptowährungstransaktionen werden mit dieser Technologie verschlüsselt und entschlüsselt, wie z. B. Bitcoins und Altcoins.

Durch digitale Signaturen, unterstützt durch die PKC-Technologie, kann die Kommunikation von jedem verifiziert werden, der Zugriff auf den öffentlichen Schlüssel des Absenders hat, nachdem sie mit dem privaten Schlüssel des Absenders signiert wurde.

Darüber hinaus wird PKC häufig verwendet, um die Gültigkeit von Daten zu überprüfen, die asymmetrisch verschlüsselt wurden.

Sie sind in der Internetsicherheit nützlich, um eine sichere Kommunikation über das Internet (über HTTP) herzustellen.

Fazit

Die verbesserte Datensicherheit, die die Public-Key-Kryptographie bietet, ist ihr Hauptvorteil. Die Kryptographie mit öffentlichen Schlüsseln bleibt das sicherste Protokoll, das die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Cyberkriminelle den geheimen Schlüssel einer Person während einer Kommunikation oder Kryptowährungstransaktion (Übertragung von Vermögenswerten) entdecken.

Daher ist PKC entscheidend für die Privatsphäre, Sicherheit, Vertraulichkeit und den Schutz von Daten und Internetsystemen. Sein Wert wird in der Datensicherheit und Blockchain-Entwicklung dringend benötigt.

Autor: Paul
Übersetzer: cedar
Rezensent(en): Edward、Ashely
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