Symmetric Encryption คืออะไร Asymmetric Encryption คืออะไร อธิบายข้อมูล

Table of Contents

Symmetric Encryption คืออะไร

Symmetric encryption, ที่เรียกว่า single-key encryption หรือ secret-key encryption, คือ กระบวนการที่ใช้กุญแจเดียวกัน (secret key) ในการเข้ารหัส (encryption) และถอดรหัส (decryption) ข้อมูล ในกระบวนการนี้ทั้งผู้ส่งและผู้รับต้องมีกุญแจที่เดียวกันเพื่อทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เข้ารหัสแล้ว นี่คือขั้นตอนพื้นฐานของการทำงานของ symmetric encryption

เข้ารหัสข้อมูล (Encryption): ผู้ส่งใช้กุญแจเดียวกันในการเข้ารหัสข้อมูล. ข้อมูลที่เข้ารหัสแล้วจะเรียกว่า “ciphertext”.
ส่งข้อมูล: ข้อมูลที่ได้รับการเข้ารหัสจะถูกส่งไปยังผู้รับ.
ถอดรหัสข้อมูล (Decryption): ผู้รับใช้กุญแจเดียวกันในการถอดรหัส ciphertext เพื่อเปลี่ยนกลับมาเป็น plaintext ต้นฉบับ.

ด้วยเหตุผลนี้ symmetric encryption มักถูกใช้ในสถานการณ์ที่เราสามารถแน่ใจได้ว่าเราสามารถแลกเปลี่ยนกุญแจโดยปลอดภัย เพื่อให้เห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น นี่คือสมมติฐานของการใช้ symmetric encryption:

ความเร็ว: เนื่องจากมีกุญแจเดียว การเข้ารหัสและถอดรหัสด้วย symmetric encryption มักจะเร็วกว่า asymmetric encryption.
ปัญหาการจัดการกุญแจ (Key management problem): ถ้ามีผู้ใช้หลายคน, คุณต้องสร้างและแจกจ่ายกุญแจให้แก่ผู้ใช้ทั้งหมดในวิธีที่ปลอดภัย.
การบ่งชี้ทางฝ่ายสาม (Man-in-the-middle attack): ถ้าฝ่ายที่สามจับกุญแจได้, พวกเขาสามารถถอดรหัสข้อมูลและ/หรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลได้.

Symmetric Encryption ประกอบด้วย

Symmetric Encryption คือวิธีการในการเข้ารหัสข้อมูลและถอดรหัสข้อมูลโดยใช้กุญแจ (หรือคีย์) 1 ดอกเท่ากันทั้งในกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล นี่คือกุญแจลับที่ควรจะเก็บเป็นความลับและเข้าถึงได้เฉพาะกับผู้ส่งและผู้รับข้อมูลเท่านั้น ในบางกรณีนี้เรียกกุญแจนี้ว่า “Secret Key” หรือ “Private Key” ด้วยความหมายเดียวกัน

“Secret Key” หรือ “กุญแจลับ” เป็นกุญแจที่ใช้ในการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลในกระบวนการการเข้ารหัสแบบสมมาตร (Symmetric Encryption) โดยทั้งผู้ส่งและผู้รับข้อมูลจะใช้กุญแจเดียวกันในกระบวนการนี้. กุญแจนี้เป็นความลับและจะต้องถูกเก็บเป็นความลับอย่างดีเพื่อป้องกันการเข้าถึงข้อมูลโดยบุคคลที่ไม่มีอำนาจหรือไม่ได้รับอนุญาต ในกระบวนการ Symmetric Encryption ดังนี้

1. ผู้ส่งข้อมูลใช้กุญแจลับเพื่อเข้ารหัสข้อมูลก่อนส่งไปยังผู้รับ การเข้ารหัสนี้ทำให้ข้อมูลเปลี่ยนรูปแบบและเป็นความลับตามกุญแจลับที่ใช้.
2. ผู้รับข้อมูลจะใช้กุญแจเดียวกันเพื่อถอดรหัสข้อมูลและเรียกคืนค่าเริ่มต้นของข้อมูลดั้งเดิม.

ตัวอย่างของการใช้ Secret Key ในการปกป้องความลับของข้อมูลในการสื่อสารออนไลน์หรือเก็บข้อมูลในระบบเก็บข้อมูลที่ต้องการความมั่นคงปลอดภัย. ถ้ามีบุคคลที่ไม่มีอำนาจที่จะเข้าถึง Secret Key และไม่สามารถคาดเดาหรือหากจับกุญแจลับนั้นได้, ข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยกุญแจลับจะยากมากในการถอดรหัสและมีความมั่นคงปลอดภัยมากขึ้น

ข้อดีข้อเสียของ Symmetric Encryption

การเข้าใจข้อดีและข้อเสียของ Symmetric Encryption (การเข้ารหัสแบบสมมาตร) เป็นสิ่งสำคัญเมื่อคุณพิจารณาการใช้งานของมัน:

ข้อดีของ Symmetric Encryption

1. ประสิทธิภาพในการป้องกันความลับ: การเข้ารหัสแบบสมมาตรมีประสิทธิภาพมากในการปกป้องความลับของข้อมูล เนื่องจากกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัสง่ายและรวดเร็ว ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในเวลาจริงและการสื่อสารที่ต้องมีความเร็ว.
2. ป้องกันความปลอดภัยของข้อมูล: หาก Secret Key ถูกเก็บเป็นความลับอย่างดีและไม่มีการรั่วไหลหรือการเข้าถึงโดยบุคคลที่ไม่มีอำนาจ การเข้ารหัสแบบสมมาตรมีความปลอดภัยสูง และข้อมูลจะยากต่อการถอดรหัส.
3. ความรวดเร็ว: การเข้ารหัสและถอดรหัสด้วย Symmetric Encryption มีประสิทธิภาพและรวดเร็วมากกว่า Asymmetric Encryption โดยทั่วไป ซึ่งเหมาะสำหรับการสื่อสารและการประมวลผลข้อมูลในเวลาจริง.
4. การใช้ทรัพยากรน้อยกว่า: การเข้ารหัสและถอดรหัสด้วย Symmetric Encryption มีความต้องการทรัพยากรน้อยกว่า Asymmetric Encryption ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับระบบที่มีข้อจำกัดในทรัพยากร.

ข้อเสียของ Symmetric Encryption

1. การจัดการกับ Secret Key: ความปลอดภัยของ Symmetric Encryption ขึ้นอยู่กับการจัดการกับ Secret Key อย่างดี การสูญหายหรือการรั่วไหลของ Secret Key อาจส่งผลให้ข้อมูลถูกเปิดเผย.
2. การแลกเปลี่ยน Secret Key: เมื่อคุณต้องการส่งข้อมูลเข้ารหัสแบบสมมาตรไปยังผู้รับที่ไม่ได้อยู่ในเครือข่ายเดียวกัน คุณจะต้องแลกเปลี่ยน Secret Key ให้กับผู้รับ กระบวนการนี้อาจทำให้เกิดความไม่สะดวกและเสี่ยงต่อการบุกรุกหรือคนอื่นรับรู้ค่า Secret Key ในระหว่างการส่ง.
3. ความเสี่ยงในการสูญหาย: หาก Secret Key หายไปหรือถูกสูญหาย คุณจะไม่สามารถถอดรหัสข้อมูลได้ และข้อมูลนั้นอาจสูญหายไปอย่างถาวร.

Asymmetric Encryption คืออะไร

Asymmetric Encryption เป็นวิธีการเข้ารหัสข้อมูลที่ใช้คีย์สองคีย์คือคีย์สาธารณะ (Public Key) และคีย์ส่วนตัว (Private Key) ในการทำงานร่วมกัน โดยที่คีย์สาธารณะใช้ในกระบวนการเข้ารหัสข้อมูลและคีย์ส่วนตัวใช้ในกระบวนการถอดรหัสข้อมูล การใช้คีย์สองคีย์นี้ทำให้การเข้ารหัสแบบไม่สมมาตรมีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้นเนื่องจากคีย์สาธารณะสามารถแจกจ่ายได้เสรี โดยที่คนอื่น ๆ สามารถใช้คีย์สาธารณะนั้นในการเข้ารหัสข้อมูลและส่งมาให้เจ้าของคีย์ส่วนตัวได้ แต่คีย์ส่วนตัวจะต้องเป็นความลับเฉพาะเจ้าของเท่านั้นกระบวนการการเข้ารหัสแบบไม่สมมาตรใช้คู่คีย์สองคีย์ในการทำงาน แบบสรุปโดยย่อดังนี้:

การเข้ารหัส (Encryption): เมื่อผู้ส่งข้อมูลต้องการส่งข้อมูลให้กับผู้รับ ผู้ส่งจะใช้คีย์สาธารณะของผู้รับในกระบวนการเข้ารหัสข้อมูล ซึ่งจะทำให้ข้อมูลถูกเข้ารหัสให้เป็นข้อมูลที่ไม่สามารถอ่านได้ง่าย และส่งข้อมูลนี้ไปยังผู้รับ.
การถอดรหัส (Decryption): เมื่อผู้รับได้รับข้อมูลที่ถูกเข้ารหัส ผู้รับจะใช้คีย์ส่วนตัวของตนในกระบวนการถอดรหัสข้อมูล เฉพาะคีย์ส่วนตัวนี้เท่านั้นที่สามารถใช้ในการถอดรหัสข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะของผู้รับ.

คือความปลอดภัยของข้อมูลที่ถูกส่งผ่านเครือข่ายสาธารณะ เนื่องจากผู้อื่น ๆ อาจจะมีความสามารถในการเข้าถึงคีย์สาธารณะแต่ไม่สามารถใช้คีย์สาธารณะนั้นในการถอดรหัสข้อมูล นี่คือที่มาของความคล้ายคลึงกับ “ไม่สมมาตร” คือคีย์ทั้งสองไม่เท่ากันและไม่สามารถแทนที่ความหมายของกันและกันได้ เรื่องนี้ช่วยให้การสื่อสารปลอดภัยได้รับการสนับสนุนอย่างมากในการส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตและในการสร้างระบบความปลอดภัยที่มีความมั่นคง

Asymmetric Encryption ประกอบด้วย

Asymmetric Encryption ประกอบด้วยคู่คีย์สองคีย์หลัก คีย์สาธารณะ (Public Key) และคีย์ส่วนตัว (Private Key) ที่ทำงานร่วมกันในกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล นี่คือรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับทั้งสองคีย์

Public Key

Public Key คือ ส่วนหนึ่งของคู่คีย์ในระบบการเข้ารหัสแบบไม่สมมาตร (Asymmetric Encryption) ซึ่งใช้ในกระบวนการเข้ารหัสข้อมูล ส่วนอีกส่วนคือคีย์ส่วนตัว (Private Key) ที่เป็นความลับเฉพาะเจ้าของคีย์สาธารณะนั้นเท่านั้นที่มีอยู่ คีย์สาธารณะสามารถแจกจ่ายและเผยแพร่ได้โดยอิสระแก่สาธารณะ และใครๆ ก็สามารถใช้คีย์สาธารณะนี้ในกระบวนการเข้ารหัสข้อมูล.

Private Key ใช้ในขั้นตอนการเข้ารหัสข้อมูล เมื่อข้อมูลถูกเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ มันจะกลายเป็นข้อมูลที่ไม่สามารถอ่านได้ง่าย และสามารถส่งไปยังผู้รับได้ผ่านช่องทางไม่คุ้มค่า เพราะใครๆ ก็สามารถมี Public Key ะนี้ได้ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะนี้จะต้องถูกถอดรหัสด้วยคีย์ส่วนตัวที่เฉพาะเจ้าของ Public Key นี้เท่านั้น นั่นคือคีย์สาธารณะไม่สามารถใช้ในกระบวนการถอดรหัสข้อมูลได้ และความปลอดภัยของข้อมูลที่ถูกส่งทางอินเทอร์เน็ตขึ้นอยู่กับความคล่องแคล่วของ Private Key และ Private Key ที่ใช้ โดย Private Key มักถูกนำมาใช้ในการสร้างระบบการตรวจสอบและการเซ็นต์ดิจิทัล การเข้ารหัสอีเมล และการสร้างการรับรอง SSL/TLS สำหรับการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยในเว็บไซต์

Private Key

คีย์ส่วนตัว (Private Key) เป็นส่วนสำคัญและความลับในระบบการเข้ารหัสแบบไม่สมมาตร (Asymmetric Encryption) หรือ Cryptography แบบ Key Pair ที่ใช้ในการส่งและรับข้อมูลที่ถูกเข้ารหัส นี่คือข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคีย์ส่วนตัว ดังนี้

1. ความลับและความมั่นคง: คีย์ส่วนตัวเป็นความลับสุดยอดที่จะต้องรักษาอย่างดี เพราะคีย์ส่วนตัวนั้นใช้ในกระบวนการถอดรหัสข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ หากคีย์ส่วนตัวถูกเปิดเผยหรือถูกประมาทไปยังบุคคลอื่น ๆ จะทำให้ข้อมูลถูกเปิดอ่านได้โดยไม่มีความปลอดภัย.
2. การสร้างคีย์ส่วนตัว: คีย์ส่วนตัวสร้างขึ้นจากอัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์ที่สร้างคีย์ที่ไม่สามารถทำนายได้ง่าย โดยอัลกอริทึมเช่น RSA หรือ ECC สามารถใช้ในการสร้างคีย์ส่วนตัว.
3. การใช้งานคีย์ส่วนตัว: คีย์ส่วนตัวใช้ในกระบวนการถอดรหัสข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสด้วยคีย์สาธารณะ ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการรับข้อมูลที่ถูกส่งมา. นักเทคโนโลยีหรือผู้ใช้คีย์ส่วนตัวจะต้องรักษาคีย์นี้ให้ปลอดภัยและไม่เผยแพร่.
4. คีย์คู่ (Key Pair): คีย์ส่วนตัวมักจะมาพร้อมกับคีย์สาธารณะ ซึ่งเป็นคีย์ที่ใช้ในกระบวนการเข้ารหัส คีย์สาธารณะสามารถแจกจ่ายได้โดยอิสระและเผยแพร่ได้ เพื่อให้คนอื่นสามารถส่งข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสถึงผู้รับ.

ข้อดีข้อเสียของ Asymmetric Encryption

ข้อดีของ Asymmetric Encryption

1. มีความปลอดภัยที่สูงกว่าระบบ Symmetric: การเข้ารหัสแบบไม่สมมาตรมีความปลอดภัยสูงเนื่องจากคีย์สาธารณะสามารถแจกจ่ายได้โดยอิสระและคีย์ส่วนตัวต้องเป็นความลับ เพื่อให้มีความปลอดภัยในการสื่อสารและการถอดรหัส.
2. ใช้ Key ส่วนตัวในการถอดรหัสแทนการส่ง Key มาให้: การใช้คีย์ส่วนตัวในกระบวนการถอดรหัสทำให้คีย์สาธารณะสามารถแจกจ่ายได้โดยปลอดภัยและไม่ต้องเปิดเผยคีย์ส่วนตัว นี่เป็นจุดเด่นที่มีความสำคัญในการรักษาความปลอดภัยของระบบ.
3. สามารถนำระบบนี้ไปใช้กับ Digital Signature ได้ด้วย: การเข้ารหัสแบบไม่สมมาตรเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างลายเซ็นดิจิทัล (Digital Signature) ที่ใช้ในการรับรองความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลและเอกสารออนไลน์.

ข้อเสียของ Asymmetric Encryption

1. เมื่อเทียบกับ Symmetric การเข้ารหัสนั้นมีความซับซ้อนที่มากกว่า: กระบวนการการเข้ารหัสและถอดรหัสแบบไม่สมมาตรมีความซับซ้อนมากกว่าการเข้ารหัสแบบมมาตร (Symmetric Encryption) ซึ่งอาจทำให้การประมวลผลใช้เวลานานขึ้น ซึ่งอาจเป็นข้อจำกัดในบางสถานการณ์.
2. ความช้าในการประมวลผล: กระบวนการการเข้ารหัสและถอดรหัสแบบไม่สมมาตรมีความซับซ้อนและใช้เวลาในการประมวลผลมากกว่าการเข้ารหัสแบบมมาตร (Symmetric Encryption) ซึ่งอาจทำให้การสื่อสารมีความล่าช้าในบางกรณี.