บล็อกเชนประกอบด้วยชุดของบล็อกข้อมูลโดยพื้นฐานแล้วเป็นฐานข้อมูลแบบกระจายอำนาจ แต่ละบล็อกข้อมูลประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรมเครือข่าย ซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลและสร้างบล็อกถัดไป เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของการดำเนินการบล็อกเชน นักพัฒนาซอฟต์แวร์จึงจำเป็นต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการเข้ารหัส

คำจำกัดความของการเข้ารหัสคีย์สมมาตร

การเข้ารหัสคีย์แบบสมมาตร หรือที่เรียกว่าการเข้ารหัสแบบสมมาตร การเข้ารหัสคีย์ส่วนตัว และการเข้ารหัสคีย์ที่ใช้ร่วมกัน เป็นอัลกอริทึมการเข้ารหัสพื้นฐานในการเข้ารหัส

การเข้ารหัสแบบสมมาตรส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแปลงข้อมูลหรือสารสนเทศที่ละเอียดอ่อนเป็นข้อความเข้ารหัสที่ซับซ้อน หลังจากได้รับข้อความไซเฟอร์แล้ว ผู้รับจำเป็นต้องถอดรหัสข้อความเข้ารหัสด้วยคีย์เข้ารหัสและอัลกอริทึมผกผันของอัลกอริทึมเดียวกันเพื่อรับข้อความธรรมดาที่อ่านได้

ดังที่แสดงในรูปด้านบน ผู้ใช้ A ต้องการส่งข้อความธรรมดา 1 ถึงผู้ใช้ B เพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของข้อมูล ผู้ใช้ A เข้ารหัสข้อความโดยเพิ่มคีย์ e (หรือคูณ e, e ยกกำลัง และการดำเนินการที่ซับซ้อนอื่นๆ) เพื่อสร้าง ไซเฟอร์เท็กซ์ 1e หลังจากที่ผู้ใช้ B ได้รับข้อความเข้ารหัส เขา/เธอจะใช้การดำเนินการแบบผกผันของวิธีการเข้ารหัสเพื่อถอดรหัสข้อความเข้ารหัสและรับข้อความธรรมดา เราเรียกสิ่งนี้ว่าการเข้ารหัสแบบสมมาตร

การจำแนกประเภทของการเข้ารหัสคีย์สมมาตร

วิธีการเข้ารหัสแบบสมมาตรทั้งหมดมีคุณลักษณะร่วมกัน - คีย์ที่ใช้สำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสจะเหมือนกัน ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีได้แบ่งวิธีการเข้ารหัสแบบสมมาตรเพิ่มเติมออกเป็นรหัสเดี่ยวและรหัสบล็อก ส่วนหลังแบ่งข้อความธรรมดาออกเป็นหลายกลุ่มสำหรับการเข้ารหัส และผลลัพธ์การเข้ารหัสขั้นสุดท้ายจะขึ้นอยู่กับเนื้อหาเฉพาะของอักขระแต่ละตัวในกลุ่มเดียวกัน

แม้ว่าคีย์ลำดับเดียวต้องการเพียงการดำเนินการบนคีย์เดียว T และความเร็วในการดำเนินการนั้นเร็วกว่าการเข้ารหัสแบบบล็อกมาก แต่สิ่งที่ใช้บ่อยที่สุดคือการเข้ารหัสแบบบล็อก นั่นเป็นเพราะตัวเข้ารหัสแบบบล็อกมีความปลอดภัยมากกว่าเมื่อสร้างแบบซับซ้อน

มาตรฐานการเข้ารหัสแบบสมมาตรทั่วไป

มีหลายมาตรฐานสำหรับอัลกอริธึมการเข้ารหัสแบบสมมาตร ได้แก่ DES, 3DES, AES, TDEA, Blowfish และ RC2 ซึ่ง DES, 3DES และ AES นั้นพบได้ทั่วไป

อัลกอริทึม DES

อัลกอริทึม DES เผยแพร่โดย NBS ของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2520 เป็นมาตรฐานอัลกอริทึมการเข้ารหัสแบบสมมาตรที่เก่าแก่ที่สุด มันเข้ารหัสข้อมูลเป็นกลุ่ม 64 บิต และความยาวของคีย์คือ 56 บิต วิธีการเข้ารหัสแบบมาตรฐานนี้ถูกนำมาใช้ในอีก 20 ปีข้างหน้า โดยทำหน้าที่เป็นรากฐานที่สำคัญของอัลกอริธึมการเข้ารหัสแบบสมมาตร

อัลกอริทึม 3DES

3DES (หรือ Triple DES) เป็นคำทั่วไปสำหรับ Triple Data Encryption Algorithm (TDEA) มันเข้ารหัสข้อมูลแต่ละชิ้นสามครั้งด้วยสามคีย์ที่แตกต่างกัน

พูดง่ายๆ ก็คือ พลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เป็นผลให้ความยาวของคีย์ของการเข้ารหัส DES ดั้งเดิมสามารถถอดรหัสได้ง่ายจากความรุนแรง มันขัดแย้งกับพื้นหลังดังกล่าวที่ทำให้ 3DES เกิดขึ้น มีวิธีการค่อนข้างง่ายที่ใช้อัลกอริธึมการเข้ารหัส DES สามครั้งกับบล็อกข้อมูล แม้ว่ามันจะแรงกว่า แต่ความเร็วในการทำงานที่สอดคล้องกันก็ช้าลงเช่นกัน ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่า 3DES เป็นอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่เปลี่ยนจาก DES เป็น AES

อัลกอริทึม AES

อัลกอริทึม AES ได้รับการออกแบบโดยนักเข้ารหัสลับชาวเบลเยียม Joan Daemen และ Vincent Rijmen นั่นเป็นเหตุผลที่อัลกอริทึม AES เรียกอีกอย่างว่าวิธีการเข้ารหัส Rijndael ปัจจุบันเป็นมาตรฐานการเข้ารหัสขั้นสูงในการเข้ารหัส

เผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) เมื่อวันที่ 26 พฤศจิกายน 2544 มาตรฐานนี้เป็นหนึ่งในอัลกอริทึมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการเข้ารหัสคีย์สมมาตร รวดเร็วและมีความปลอดภัยสูง รองรับการเข้ารหัสคีย์ 128, 192, 256 และ 512 บิต

อัลกอริทึม AES ถูกนำมาใช้โดยรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกาในปัจจุบัน ยังใช้แทน DES ดั้งเดิมได้อีกด้วย AES ได้รับการวิเคราะห์โดยหลายฝ่ายและใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก

บทสรุป

การเข้ารหัสแบบสมมาตรใช้เพื่อเข้ารหัสข้อมูลจำนวนมาก หลังจากการอัปเกรดหลายครั้ง ระบบจะให้สภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นซึ่งข้อมูลและสารสนเทศจะถูกส่งอย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม วิธีการเข้ารหัสแบบสมมาตรทั้งหมดมีคุณลักษณะร่วมกัน กล่าวคือ คีย์ที่ใช้สำหรับการเข้ารหัสและถอดรหัสเหมือนกัน ด้วยเหตุนี้ ความปลอดภัยของวิธีการเข้ารหัสแบบสมมาตรจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของอัลกอริทึมการเข้ารหัสเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับว่าคีย์นั้นถูกเก็บไว้ในที่ปลอดภัยหรือไม่ กล่าวคือ เฉพาะในกรณีที่ทั้งผู้ส่งและผู้รับของข้อความรักษาคีย์ไว้อย่างปลอดภัยเท่านั้น การรักษาความปลอดภัยของการส่งข้อมูลจึงเกิดขึ้นได้