As duas vertentes da Criptografia: como a encriptação simétrica e assimétrica protegem os seus dados

No mundo digital de hoje, a Criptografia divide-se em dois ramos principais: criptografia de chave simétrica e criptografia assimétrica. Ambos os métodos têm suas vantagens e desvantagens, mas os problemas centrais que resolvem são completamente diferentes - um busca velocidade, o outro segurança.

Onde está a diferença fundamental?

A diferença entre criptografia de chave simétrica e criptografia de chave assimétrica é simples, mas crucial: a primeira utiliza uma única chave para criptografar e descriptografar, enquanto a segunda requer duas chaves diferentes associadas. Essa diferença aparentemente simples determina todo o seu funcionamento e características de segurança.

Chave Secreta como funciona

Num sistema de criptografia, a chave é essencialmente uma sequência de bits utilizada para encriptação e decriptação de informação.

O funcionamento da criptografia simétrica é bastante intuitivo: com a mesma chave, você pode fechar a porta e também abri-la. Se Catarina quiser enviar uma mensagem secreta para Max usando criptografia simétrica, ela deve enviar a chave também para ele. Mas aqui existe um risco - se a chave for interceptada durante a transmissão, o atacante poderá ler todo o conteúdo encriptado.

A encriptação assimétrica é completamente diferente. Neste sistema:

• Chave Pública：utilizada para encriptação, pode ser compartilhada publicamente
• Chave Secreta: usada para decriptar, deve ser mantida em estrita confidencialidade

Se Catarina quiser enviar uma mensagem a Max usando encriptação assimétrica, ela encripta com a chave pública de Max, e apenas Max, que possui a chave secreta correspondente, pode decriptar. Mesmo que um atacante intercepte a mensagem e a chave pública, não conseguirá decifrar o conteúdo - esta é a vantagem de segurança que a encriptação assimétrica oferece.

Chave Secreta comprimento do segredo

As duas formas de encriptação têm uma grande diferença no comprimento da chave, o que afeta diretamente a segurança.

A chave simétrica geralmente tem 128 ou 256 bits, um comprimento relativamente curto. A chave assimétrica, devido à necessidade de estabelecer relações matemáticas (que é precisamente o ponto que os atacantes podem explorar), deve ser muito mais longa - geralmente 2048 bits ou mais. É interessante notar que a força de segurança oferecida por uma chave simétrica de 128 bits é equivalente à de uma chave assimétrica de 2048 bits.

Cada um tem suas vantagens e desvantagens

Vantagens da criptografia de chave simétrica:

• Velocidade de cálculo rápida
• Ocupa pouca capacidade de processamento
• Adequado para proteger grandes quantidades de dados

Desvantagens da criptografia de chave simétrica:

• Distribuição de Chaves Difícil - é necessário transmitir a chave com segurança a todas as partes que precisam dela
• Uma vez que a Chave Secreta seja divulgada, toda a comunicação fica exposta.

Vantagens da encriptação assimétrica:

• Resolveu completamente o problema da distribuição de Chave Secreta.
• A chave pública pode ser compartilhada livremente, sem necessidade de sigilo.
• Segurança mais elevada

Desvantagens da encriptação assimétrica:

• Muito mais lento
• Consumir muitos recursos computacionais
• Chave Secreta de grande comprimento

Como são aplicados

Aplicações de Criptografia de Chave Simétrica

Devido à sua rapidez, a criptografia de chave simétrica é amplamente utilizada para proteger grandes volumes de dados. O governo dos Estados Unidos utiliza AES (Padrão de Encriptação Avançada) para encriptar informações confidenciais e secretas. O DES (Padrão de Encriptação de Dados), que foi lançado na década de 1970, agora é considerado inseguro.

Aplicações de encriptação assimétrica

Quando muitos usuários precisam trocar informações encriptadas e não têm exigências rigorosas quanto à velocidade, a encriptação assimétrica é mais adequada. O e-mail encriptado é um caso típico – o remetente encripta com a chave pública do destinatário, e o destinatário desencripta com a sua chave privada.

Solução Híbrida - A Melhor Escolha na Vida Real

Na verdade, muitos sistemas modernos utilizam simultaneamente duas formas de encriptação. SSL (Camada de Soquetes Segura) e TLS (Protocolo de Segurança de Camada de Transporte) são protocolos mistos que oferecem garantias de segurança para a comunicação na Internet. É importante notar que o SSL foi considerado inseguro e deve ser descontinuado; enquanto o TLS é amplamente confiável e utilizado por todos os navegadores principais.

A verdade no mundo das encriptações

A Criptografia desempenha um papel importante nas carteiras encriptadas. Quando os usuários configuram a proteção por senha, na verdade estão a encriptar a Chave Secreta para aceder ao arquivo da carteira.

Mas aqui há um equívoco comum: o Bitcoin e outras criptomoedas realmente usam pares de chaves públicas e privadas, mas isso não é igual a elas utilizarem criptografia assimétrica. Por quê? Porque a criptografia assimétrica tem dois principais usos - encriptação e assinatura digital. As assinaturas digitais podem existir sem a encriptação.

Tomando o Bitcoin como exemplo, ele utiliza ECDSA (Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica), que é um algoritmo de assinatura digital e não envolve o processo de encriptação. Em comparação, o RSA pode ser utilizado tanto para encriptação como para assinatura digital, mas o ECDSA é puramente um esquema de assinatura.

Últimos Pensamentos

A criptografia de chave simétrica e a criptografia assimétrica são as pedras angulares da segurança de dados moderna. Não há vencedores ou perdedores absolutos, apenas a adaptação ao cenário - escolha simétrica para demanda de velocidade, escolha assimétrica para demanda de segurança, sistemas complexos utilizam ambos. Com o desenvolvimento da ciência da Criptografia e o surgimento de novas ameaças, esses dois sistemas de chave continuarão a manter uma posição central na segurança computacional.