Klíč (kryptografie)

Klíč  je tajná informace používaná kryptografickým algoritmem při šifrování /dešifrování zpráv, nastavování a ověřování digitálního podpisu a při výpočtu ověřovacích kódů ( MAC ). Při použití stejného algoritmu závisí výsledek šifrování na klíči. U moderních algoritmů silné kryptografie ztráta klíče prakticky znemožňuje dešifrování informací.

Podle Kerchhoffsova principu by síla kryptografického systému měla být určena skrytím tajných klíčů, ale ne skrytím použitých algoritmů nebo jejich vlastností.

Délka klíče

Množství informací v klíči se obvykle měří v bitech .

Pro moderní symetrické algoritmy ( AES , CAST5 , IDEA , Blowfish , Twofish ) je hlavní charakteristikou kryptografické síly délka klíče. Šifrování s klíči 128 bitů nebo více je považováno za silné , protože výkonným superpočítačům trvá roky, než dešifrují informace bez klíče. Pro asymetrické algoritmy založené na problémech teorie čísel ( problém faktorizace  - RSA , problém diskrétního logaritmu  - Elgamal ) je vzhledem k jejich vlastnostem v současnosti minimální délka spolehlivého klíče 1024 bitů.

Pro asymetrické algoritmy založené na použití teorie eliptických křivek ( ECDSA , GOST R 34.10-2001 , DSTU 4145-2002 ) je minimální spolehlivá délka klíče 163 bitů, ale doporučují se délky 191 bitů a více.

Klasifikace klíčů

Kryptografické klíče se liší podle algoritmů, ve kterých jsou použity.

• Tajné (symetrické) klíče  jsou klíče používané v symetrických algoritmech (šifrování, generování autentizačních kódů). Hlavní vlastností symetrických klíčů je, že jak dopředné, tak zpětné kryptografické transformace (šifrování/dešifrování, výpočet MAC/ověření MAC) musí používat stejný klíč (nebo lze zpětný klíč snadno vypočítat z dopředného překladového klíče a naopak) ) . Na jednu stranu to poskytuje vyšší důvěrnost zpráv, na druhou stranu to vytváří problémy s distribucí klíčů v systémech s velkým počtem uživatelů.
• Asymetrické klíče  - klíče používané v asymetrických algoritmech (šifrování, digitální podpis ). Přesněji řečeno, jedná se o pár klíčů , protože se skládají ze dvou klíčů:
  • Soukromý klíč je klíč,  který zná pouze jeho vlastník. Pouze utajení jeho soukromého klíče uživatele zaručuje nemožnost padělání dokumentu a digitálního podpisu útočníkem jménem certifikátora.
  • Veřejný klíč ( angl.  Public key ) - klíč, který lze zveřejnit a slouží k ověření pravosti podepsaného dokumentu a také k zamezení podvodu ze strany osvědčující osoby v podobě odmítnutí podpisu dokumentu. Veřejný klíč podpisu se vypočítá jako hodnota nějaké funkce soukromého klíče, ale znalost veřejného klíče znemožňuje určení soukromého klíče.

Hlavní vlastností páru klíčů je, že je snadné vypočítat veřejný klíč z tajného klíče, ale je téměř nemožné vypočítat tajemství ze známého veřejného klíče.

V algoritmech digitálního podpisu se k podepisování používá tajný klíč a k ověření se používá veřejný klíč. Každý si tak může ověřit, zda daný uživatel daný podpis skutečně podepsal. Asymetrické algoritmy tedy zajišťují nejen integritu informace, ale také její autenticitu. V šifrování se naopak veřejný klíč používá k zašifrování zprávy a tajný klíč k jejímu dešifrování. Zprávu tak může dešifrovat pouze adresát a nikdo jiný (včetně odesílatele).

Použití asymetrických algoritmů odstraňuje problém distribuce uživatelských klíčů v systému, ale přináší nové problémy: spolehlivost přijatých klíčů. Tyto problémy jsou více či méně úspěšně řešeny v rámci infrastruktury veřejných klíčů (PKI).

• Session (session) klíče  - klíče generované mezi dvěma uživateli, obvykle k ochraně komunikačního kanálu. Klíč relace je obvykle sdílená tajná  informace, která je generována na základě tajného klíče jedné strany a veřejného klíče druhé strany. Existuje několik protokolů pro generování klíčů relace a sdílených tajemství, mezi nimi zejména algoritmus Diffie-Hellman .
• Podklíče  jsou klíčové informace generované během provozu kryptografického algoritmu založeného na klíči. Často jsou podklíče generovány na základě speciálního postupu nasazení klíče .

Viz také

• Výměna klíčů
• Správa klíčů
• Funkce generování klíčů
• Otisk veřejného klíče
• Sdílení tajemství
• Kompromis (kryptografie)
• dokonalé dopředné utajení
• Pomíjivý klíč
• Kryptografická hašovací funkce
• Server kryptografických klíčů