Шифрування — це перетворення відомостей у такий спосіб, щоб побачити їх могло лише певне коло людей. Є два основні підходи: симетричне шифрування та асиметричне шифрування. Почнімо із симетричного — так буде зрозуміліше, заради чого зʼявилося асиметричне.
Аліса має надіслати Бобові важливий документ. Вона бере програму шифрування й захищає документ паролем або обраною фразою. Далі надсилає зашифрований файл Бобові — але відкрити його Боб не може, бо не знає пароля, яким скористалася Аліса. Простіше кажучи, у Боба немає ключа від замка. Звідси й серйозна складність: як безпечно передати пароль. Надсилати його електронною поштою ризиковано — сторонні можуть перехопити пароль і надалі читати все листування між Алісою та Бобом. Саме цю задачу й розвʼязує асиметричне шифрування!
Приклад Аліси та Боба легко порівняти з поштовою скринькою на вулиці. Скринька доступна кожному, хто знає адресу; сама адреса цілком відкрита. Покласти лист туди може будь-хто, а от ключ, щоб відчинити й прочитати, є лише у власника. А тепер повернімося до технічного боку.
При асиметричному шифруванні і Боб, і Аліса мають створити на своєму компʼютері пару ключів. Найпоширеніший і надійний спосіб їх створення — алгоритм RSA. Він дає відкритий і закритий ключі, повʼязані між собою математично.
Відкритим ключем відомості шифрують, а розшифрувати їх можна лише відповідним закритим. Попри математичний звʼязок, закритий ключ із відкритого не виводиться. Інакше кажучи, знання чийогось відкритого ключа не дає вам його закритого.
Погляньмо на прикладі Аліси та Боба, як вони передадуть відомості за допомогою асиметричного шифрування. Спершу вони обмінюються відкритими ключами. Тепер Аліса може зашифрувати важливий документ відкритим ключем Боба й надіслати йому файл, а Боб розшифрує його своїм закритим ключем. Отже, прочитати документ зможе тільки Боб. Навіть Аліса до вмісту доступу не має — для цього потрібен саме закритий ключ Боба.
Тепер надійність асиметричного шифрування залежить від самих Боба та Аліси. Ключі треба тримати в безпечному місці, щоб доступ до закритого ключа мав лише його власник. Якщо шахрай заволодіє закритим ключем відправника, він зможе розшифрувати всі повідомлення, зашифровані відповідним відкритим ключем. Але прочитати лист, надісланий Алісою, він не зможе — для цього потрібен закритий ключ Боба.
Асиметричне шифрування застосовують усюди, де безпека справді важить. Чи знали ви, що щоразу, відкриваючи сайт за протоколом HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure), ви користуєтеся саме ним? На ньому ж тримається захист пошти протоколами PGP та GPG. Скажімо, біткоїн теж спирається на асиметричне шифрування — щоб переказати кошти з адреси міг лише їхній власник.
Тепер ви знаєте, як працює асиметричне шифрування і чим воно різниться від симетричного.