Πώς λειτουργεί η διαδικασία κρυπτογράφησης με κλειδί 48-bit;

Μια διαδικασία κρυπτογράφησης κλειδιού 48-bit λειτουργεί παρόμοια με μεγαλύτερα κλειδιά, αλλά με σημαντικά μειωμένη ασφάλεια. Η ιδέα του πυρήνα παραμένει η ίδια:χρησιμοποιώντας έναν μαθηματικό αλγόριθμο (Cipher) για να μετασχηματίσει το απλό κείμενο σε κρυπτογράφημα, χρησιμοποιώντας το κλειδί ως κρίσιμη παράμετρο. Το μικρότερο μέγεθος κλειδιού είναι η κρίσιμη διαφορά.

Εδώ είναι μια κατανομή:

* Περιορισμός μεγέθους κλειδιού: Ο σημαντικότερος αντίκτυπος ενός κλειδιού 48-bit είναι ο περιορισμένος βασικός χώρος του. Ένα κλειδί 48-bit επιτρέπει μόνο το 2 48 (περίπου 281 τρισεκατομμύρια) Πιθανές κλειδιά. Αυτό είναι απίστευτα μικρό σε σύγκριση με τα σύγχρονα πρότυπα (π.χ. πλήκτρα 128-bit ή 256-bit). Μια επίθεση βίαιης δύναμης (προσπαθώντας κάθε πιθανό κλειδί) καθίσταται υπολογιστικά εφικτή με αρκετούς πόρους.

* Αλγόριθμος κρυπτογράφησης: Ο ειδικός αλγόριθμος κρυπτογράφησης (π.χ., DES, κρυπτογραφημένος μπλοκ 64-bit, θα μπορούσε να προσαρμοστεί θεωρητικά *, αν και είναι αναποτελεσματικό και ανασφαλές με κλειδί 48-bit) υπαγορεύει τα ακριβή βήματα που εμπλέκονται στην κρυπτογράφηση και την αποκρυπτογράφηση. Ο αλγόριθμος χρησιμοποιεί το κλειδί για να αγωνιστεί τα δεδομένα με ένα πολύπλοκο και ελπίζουμε μη αναστρέψιμο τρόπο.

* Βήματα κρυπτογράφησης (γενικευμένο):

1. Το μήνυμα ή τα δεδομένα που πρέπει να κρυπτογραφηθούν (PlainText) τροφοδοτούνται στον κρυπτογράφηση.

2. Επέκταση κλειδιού (συχνά): Το κλειδί μπορεί να υποβληθεί σε επέκταση ή άλλους μετασχηματισμούς εντός του κρυπτογράφου για να δημιουργήσει πολλαπλά υποβρύχια που χρησιμοποιούνται σε διαφορετικά στάδια της διαδικασίας κρυπτογράφησης. Αυτό είναι κοινό σε αλγόριθμους όπως το DES.

3. Λειτουργίες στρογγυλής: Ο κρυπτογράφος χρησιμοποιεί τυπικά πολλούς γύρους κρυπτογράφησης. Σε κάθε γύρο, ένα μέρος του απλού κείμενο επεξεργάζεται χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό του υπο -κλειδιού και διαφόρων μαθηματικών λειτουργιών (αντικαταστάσεις, μεταβολές, δραστηριότητες bitwise).

4. Μετά από όλους τους γύρους, το τελικό αποτέλεσμα είναι τα κρυπτογραφημένα δεδομένα (ciphertext).

* αποκρυπτογράφηση: Η διαδικασία αποκρυπτογράφησης αντιστρέφει ουσιαστικά αυτά τα βήματα χρησιμοποιώντας τον ίδιο αλγόριθμο και το ίδιο κλειδί.

Γιατί τα πλήκτρα 48-bit είναι εξαιρετικά ανασφαλείς:

* επιθέσεις Brute-Force: Με τη σύγχρονη υπολογιστική ισχύ, ένα κλειδί 48-bit είναι εύκολα ραγισμένο μέσω της βίαιης δύναμης. Εξειδικευμένο υλικό ή κατανεμημένα υπολογιστικά δίκτυα μπορούν να εξαντλήσουν ολόκληρο τον βασικό χώρο σχετικά γρήγορα.

* επιθέσεις γνωστού πλαισίου: Εάν ένας εισβολέας έχει ακόμη και μια μικρή ποσότητα στρώματος και το αντίστοιχο κρυπτογράφημα του, μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον χώρο αναζήτησης για το κλειδί.

* Άλλες κρυπτοαναλυτικές επιθέσεις: Διάφορες άλλες εκλεπτυσμένες επιθέσεις (όπως διαφορικές ή γραμμικές κρυπτανάλυση) μπορούν να εκμεταλλευτούν αδυναμίες στο σχεδιασμό του κρυπτογράφου, μειώνοντας ακόμη περισσότερο το χρόνο που απαιτείται για να σπάσει η κρυπτογράφηση.

Εν ολίγοις, ένα κλειδί 48-bit παρέχει αμελητέα ασφάλεια σε οποιοδήποτε σύγχρονο πλαίσιο. Δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιείται για την προστασία ευαίσθητων πληροφοριών. Το μέγεθος του κλειδιού είναι απλά πολύ μικρό για να αντέχει ακόμη και μετριοπαθείς εξελιγμένες επιθέσεις.