Тэгш хэмт шифрлэлт ба AES алгоритм

Жишээлбэл, Бат ил мэдээллээ нууц түлхүүрээр шифрлэн Болорт илгээнэ. Болор яг ижил нууц түлхүүрийг ашиглан шифрлэгдсэн мэдээллийг тайлж уншина.

Ил мэдээлэл + Нууц түлхүүр
             ↓
         Шифрлэлт
             ↓
      Шифрлэгдсэн мэдээлэл
             ↓
      Тайлах + Ижил түлхүүр
             ↓
         Ил мэдээлэл

Давуу тал ба гол асуудал

Давуу тал:

• Хурдан;
• Том хэмжээний файл, өгөгдөл шифрлэхэд тохиромжтой;
• Сүлжээний мэдээлэл хамгаалахад өргөн хэрэглэгддэг.

Гол асуудал — Түлхүүр түгээлт

Шифрлэгдсэн мэдээллийг тайлах нууц түлхүүрийг нөгөө талд хэрхэн аюулгүй хүргэх вэ?

Хэрэв түлхүүрийг шууд хамгаалалтгүй сувгаар илгээвэл халдагч олж авах бүрэн боломжтой болно. Иймээс түлхүүрийг аюулгүй дамжуулах, хадгалах нь маш чухал юм.

AES гэж юу вэ?

AES (Advanced Encryption Standard) нь тэгш хэмт криптографын стандарт алгоритм юм.

AES алгоритм нь дараах түлхүүрийн хэмжээг дэмждэг:

• AES-128 — 128 бит
• AES-192 — 192 бит
• AES-256 — 256 бит

Түлхүүрийн хэмжээ нь боломжит түлхүүрийн тоонд нөлөөлөх боловч аюулгүй байдал нь зөвхөн түлхүүрийн хэмжээнээс бус, алгоритмыг хэрхэн ашиглаж байгаагаас мөн хамаарна.

AES-GCM, Nonce ба Authentication Tag

Тэгш хэмт блок криптографын алгоритмуудын хувьд ECB, CBC, CTR зэрэг горимуудыг ашигладаг бөгөөд орчин үеийн системүүдэд AES алгоритмын GCM горимыг ашиглан хэрэгжүүлсэн AES-GCM хувилбарыг өргөнөөр хэрэглэдэг.

AES-GCM нь:

• Нууцлал (Confidentiality) — мэдээллийг шууд уншигдахгүй байхаар нууцлана.
• Бүрэн бүтэн байдлын баталгаажуулалт (Integrity) — мэдээлэл өөрчлөгдсөн эсэхийг илрүүлэхэд тусална.

AES-GCM ашиглах үед дараах ойлголтууд чухал:

• Nonce / IV: Шифрлэлтийн үед ашигладаг нэг удаагийн санамсаргүй утга. Nonce-ийг дахин ашиглаж болохгүй.
• Authentication Tag: Мэдээллийн баталгаажуулалтад ашиглагдана. Баталгаажуулалт амжилтгүй бол тайлсан мэдээллийг үнэн биш гэж үзнэ.

Түлхүүрийг хэрхэн зөв ашиглах вэ?

AES-ийн түлхүүр нь криптограф санамсаргүй байдлыг хангасан байхаар үүсгэгддэг ба mypassword гэх мэт энгийн үгийг түлхүүр болгон ашиглахаас ялгаатай юм. Хэрэв хэрэглэгчийн нууц үг ашиглах шаардлагатай тохиолдолд тусгай түлхүүр үүсгэгч функц хэрэглэнэ.

Бодит хэрэглээ

Тэгш хэмт шифрлэлтийг:

• Файл болон нөөц хуулбар хамгаалах;
• HTTPS холболтын үед дамжих өгөгдлийг шифрлэх;
• Программ, сервер болон төхөөрөмжийн мэдээллийг хамгаалахад ашигладаг.

Дүгнэлт

Тэгш хэмт шифрлэлт нь хурдан бөгөөд их хэмжээний мэдээлэл шифрлэж хамгаалахад тохиромжтой. AES нь тэгш хэмт криптографын стандарт бөгөөд AES-GCM хувилбар нь нууцлал, өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдлыг хангах боломжийг нэгэн зэрэг олгож байдгаараа онцлогтой.

Санах зүйл: Хүчтэй алгоритм ашиглахаас гадна нууц түлхүүрийг зөв үүсгэж, аюулгүй хадгалах болон Nonce-ийг зөв ашиглах зайлшгүй шаардлагатай.