2Kryptografie s tajným klíčem

Proces šifrování a dešifrování informace použitím jednoho klíče je znám pod pojmem kryptografie s tajným klíčem nebo symetrická kryptografie. V symetrické kryptografii mohou být klíče použity pro šifrování a dešifrování stejně (běžný případ), nebo je mezi nimi jednoduchý matematický vztah (méně používané algoritmy). Hlavní nedostatek takového systému spočívá v nutnosti výměny klíčů před samotnou komunikací. To souvisí s vytvořením bezpečného komunikačního kanálu pro výměnu klíčů.

Obě strany musí chránit klíč; zveřejnění klíče kteroukoli stranou může mít za následek ohrožení informací.

Proces činnosti kryptografie s veřejným klíčem je následující: Uživatel A chce poslat zprávu uživateli B, přičemž chce zabezpečit, aby jen uživatel B mohl přečíst obsah zprávy. Pro zajištění přenosu uživatel A generuje tajný klíč, šifruje zprávu a odesílá ji uživateli B. Uživatel B potřebuje tajný klíč, aby mohl zprávu dešifrovat. Uživatel A využije jeden z nabízených způsobů doručení tajného klíče adresátovi B. Po té, co uživatel B přijme tajný klíč, může dešifrovat zprávu, čímž získá její původní obsah.

Obr. 2.1 Model kryptografie s tajným klíčem

Každý šifrovací algoritmus musí splnit následující požadavky:

- Rozptyl (diffusion): každý bit otevřeného textu ovlivní mnoho bitů zašifrovaného textu.
- Konfuze (confusion): je nevyhnutelné předejít jakémukoli vztahu mezi otevřeným a zašifrovaným textem (speciálně linearitě), na kterých mohou být založeny známé útoky.
- Zašifrovaný text by měl mít podobu náhodně vypadajícího textu a mít dobré statistické vlastnosti.
- Jednoduchost (simplicity).
- Efektivita (efficiency): extrémně rychlý na různých platformách.

Hlavním problémem symetrické kryptografie je, že proces přenosu tajného klíče adresátovi může způsobit bezpečnostní riziko. Přenos tajného klíče prostřednictvím internetu (např. e-mailem) není bezpečný. Klíč předávaný verbální komunikací přes telefonní sítě, které mohou být odposlouchány je taktéž riskantní. Podobně klasická pošta podstupuje riziko možného odchytu a sledování zásilek.

Bezpečnostní rizika kryptografie s tajným klíčem do značné míry odstraňuje kryptografie s veřejným klíčem. Symetrická kryptografie se často používá na šifrování dat při ukládání na pevné disky. Osoba, která šifruje data vlastní klíč a nevzniká žádný problém s jeho distribucí.

Jako bylo uvedeno v předcházející kapitole, významné dělení v rámci kryptografie s tajným klíčem je na kryptografii, která využívá blokové šifry a kryptografii s proudovými šiframi. V dnešní době se těší oblibě hlavně blokové šifry.