В чем разница между симметричным и асимметричным шифрованием?

Ответ

Основное различие заключается в количестве и типе ключей, используемых для шифрования и дешифрования данных.

Симметричное шифрование

Используется один и тот же секретный ключ как для шифрования, так и для дешифрования.

  • Преимущества: Очень высокая скорость работы.
  • Недостатки: Главная проблема — безопасная передача секретного ключа от отправителя к получателю. Если ключ перехвачен, вся переписка может быть расшифрована.
  • Алгоритмы: AES, ChaCha20, Blowfish, DES.

Пример на Go (AES-GCM):

// Для этого примера необходимы пакеты crypto/aes, crypto/cipher, crypto/rand, io
key := make([]byte, 32) // 256-битный ключ
if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, key); err != nil {
    log.Fatal(err)
}

plaintext := []byte("Это очень секретное сообщение!")

block, _ := aes.NewCipher(key)
aesgcm, _ := cipher.NewGCM(block)

nonce := make([]byte, aesgcm.NonceSize())
io.ReadFull(rand.Reader, nonce)

ciphertext := aesgcm.Seal(nil, nonce, plaintext, nil)

Асимметричное шифрование (шифрование с открытым ключом)

Используется пара ключей: публичный и приватный.

  • Публичный ключ: Свободно распространяется. Используется для шифрования данных.

  • Приватный ключ: Хранится в секрете у владельца. Только он может расшифровать данные, зашифрованные соответствующим публичным ключом.

  • Преимущества: Решает проблему обмена ключами. Не нужно передавать секретный ключ по незащищенному каналу.

  • Недостатки: Значительно медленнее симметричного шифрования.

  • Алгоритмы: RSA, ECC (эллиптические кривые).

Сравнительная таблица

Критерий Симметричное шифрование Асимметричное шифрование
Количество ключей Один (секретный) Два (публичный и приватный)
Скорость Высокая Низкая
Управление ключами Сложное (нужен безопасный канал) Простое (публичный ключ можно передавать открыто)
Основное применение Шифрование больших объемов данных Обмен ключами, цифровые подписи

Гибридный подход

На практике почти всегда используется комбинация обоих подходов (например, в протоколе TLS/SSL):

  1. Асимметричное шифрование используется для безопасного обмена сеансовым (симметричным) ключом.
  2. Дальнейший обмен данными шифруется с помощью этого быстрого симметричного ключа.