The Internet: Encryption & Public Keys

Az internet: titkosítás, nyilvános kulcsok

Sziasztok! Mia Gil-Epner vagyok, számteket
tanulok Berkeley-ben, a Kaliforniai

Egyetemen, és a Védelmi Minisztériumnak
dolgozom, ahol próbáljom biztonságban

megőrizni az információt.Az internet nyílt
és nyilvános rendszer. Mind megosztott

vezetéken és csatlakozáson küldjük és
kapjuk az infót. És bár nyílt a rendszer,

sok személyes adatot is cserélünk. Pl.
bankkártya számot, bankadatot, jelszót.

Hogy marad titok ez a sok személyes dolog?
Bármilyen adatot titokban lehet tartani a

titkosításnak nevezett folyamattal, az
üzenet megváltoztatásával, ami elrejti

az eredetit. Dekódolásnak nevezzük az
eredeti olvashatóvá tételét. A gondolat

egyszerű, és az ember évszázadok óta
gyakorolja. Az egyik első titkosítási mód

a Julius Caesar-ról elnevezett cézár-
rejtjel volt, aki a katonai parancsokat

titkosította, hogy az ellenség ne értse.
A cézár-rejtjel olyan algoritmus, ahol az

eredeti üzenet betűit bizonyos számú
lépéssel eltolt betű helyettesíti.

Ha az eltolás száma olyan, amit csak
küldő és a fogadó ismer, akkor ezt

nevezzük a megoldókulcsnak. Lehetővé teszi
a címzett számára a rejtett üzenet

megfejtését. Ha például az eredeti üzenet
"HELLÓ", a cézár-rejtjel algoritmussal,

ha a kulcs 5, a titkosított üzenet ez
lenne: "LHÖÖR". Az üzenet dekódolásához

a címzett a kulcs segítségével egyszerűen
visszafordítja a folyamatot.

Egy nagy probléma van a cézár-rejtjellel,
hogy bárki könnyen feltörheti a kódot

vagy megfejtheti a titkos üzenetet minden
lehetséges kód kipróbálásával, és az angol

ábécében csak 26 betű van, ami azt
jelenti, hogy legfeljebb 26 kulcsot kell

kipróbálnod. 26 lehetséges kódot
kipróbálni nem túl nehéz, legfeljebb

egy vagy két óráig tart. Nehezítsük hát!
Ahelyett, hogy minden betűn ugyanannyit

változtatunk, módosítsuk őket eltérően.
Ebben a példában tízjegyű kulcs adja meg,

hány pozícióval kell eltolni az egyes
betűket hosszabb üzenet titkosításához.

Ennek a kulcsnak az eltalálása tényleg
nehéz lenne, mert tízjegyű kulccsal a

lehetséges kulcsok száma 10 milliárd. Ez
nyilván több, mint amit egy ember meg tud

fejteni, évszázadokig tartana. Egy átlagos
számítógép viszont néhány másodperc alatt

végigpróbál ennyi lehetőséget. Tehát a mai
világban, ahol a rosszfiúk ceruza helyett

számítógéppel dolgoznak, lehet-e úgy
titkosítani, hogy a kódot túl nehéz legyen

feltörni. Most a túl nehéz azt jelenti,
túl sok a lehetőség ésszerű időn belül

kiszámítani.A mai biztonságos kommunikáció
256 bites kulcsot használ. A rosszfiúknak,

ennyi lehetséges változatot kellene
kipróbálni, hogy meg tudják fejteni az

üzenetet. És ha 100.000 szuper computerük
lenne, és mindegyik millió billió kulcsot

tudna kipróbálni másodpercenként, akkor is
trillió trillió év lenne minden lehetőség

kipróbálása egyetlen, 256 bit titkosítású
üzenet feltöréséhez. Persze a számítógép

chipek évente kétszer olyan gyorsak és
feleakkorák lesznek. Ha a fejlődés üteme

ilyen exponenciális marad, a ma lehetetlen
probléma néhány száz év alatt megoldhatóvá

válik, és 256 bit nem lesz elég. Már így
is növelnünk kellett a standard kulcs

hosszt, hogy lépést tartsunk a gépek
sebességével.

A jó hír az, hogy a hosszabb kulcs a
titkosítást nem teszi nehezebbé, de

exponenciálisan növeli a próbálkozások
számát, ami a kód feltöréséhez kell. Ha

a küldő és fogadó megosztja az üzenet
kódolásához és dekódolásához szükséges

kulcsot, azt szimmetrikus titkosításnak
nevezzük. A szimmetrikus titkosításnál

a titkos kulcsban előre meg kell állapodni
két embernek személyesen. Az embereknek ez

remek, de az internet nyílt és nyilvános,
két számítógép nem tud "egymás közt"

megegyezni titkos kódban. Ehelyett a gépek
aszimmetrikus titkosító kulcsot használnak

egy nyilvánosat, ami megosztanak, és egy
privátot, amit nem. A nyilvános kulccsal

titkosítják az adatokat, és bárki alkothat
titkos üzenetet, de a dekódolás csak annak

a gépnek megy, aki hozzáfér a privát
kulcshoz. Ez olyan matematika, amibe most

nem megyünk bele. Gondolj rá úgy, hogy van
egy személyes levélszekrényed, ahová bárki

betehet levelet,, de egy kulcs kell hozzá.
Ebből a kulcsból sokat másolsz, és küldesz

a barátodnak vagy nyilvánosan elérhetővé
teszed. A barát vagy egy idegen is eléri

a küldő nyílást és dobhat neked üzenetet.
De csak te tudod kinyitni a levélszekrényt

a privát kulcsoddal, hogy elérd a titkos
üzeneteket, amiket kaptál. És biztonságos

üzenetet küldhetsz a barátodnak a nyílt
kulccsal, az ő levélszekrényéhez. Így az

emberek biztonságos üzeneteket válthatnak
anélkül, hogy meg kellene egyezniük egy

privát kulcsban. A nyilvános kulcsos
titkosítás az alapja minden biztonságos

üzenetküldésnek a nyílt interneten. Az
SSl és TLS elnevezésű biztonsági

protokollokkal, amelyek bennünket védenek,
amikor a neten böngészünk. A te géped is

használja, amikor a kis lakatot látod,
vagy a https betűket a böngésző

címsorában. Ez azt jelenti, hogy a géped
használja a nyilvános kódoló kulcsot a

biztonságos adatcseréhez azon a honlapon,
ahol vagy. Ahogy egyre több ember van a

neten, egyre több személyes adat átvitele
történik, és még fontosabb lesz az adatok

biztonsága. És ahogy a gépek gyorsabbak,
új módszereket kell találni, hogy a titkos

üzenetet túl nehéz legyen a számítógépnek
feltörni. Ez a munkám, és mindig változik.