Изучение сквозного шифрования: методы и примеры кода - Fcodenotes

Сквозное шифрование (E2E) — это жизненно важная мера безопасности, обеспечивающая конфиденциальность и целостность данных во время передачи или хранения. Он предполагает шифрование данных на стороне отправителя, которые может расшифровать только предполагаемый получатель. Одним из наиболее часто используемых методов шифрования в E2E является криптография с открытым ключом. В этой статье мы рассмотрим различные методы реализации шифрования E2E с использованием криптографии с открытым ключом, а также приведем примеры кода.

Алгоритм RSA:
Алгоритм RSA — один из наиболее широко используемых методов шифрования с открытым ключом. Он включает в себя генерацию пары открытого и закрытого ключей. Открытый ключ используется для шифрования, а закрытый ключ надежно хранится у получателя для расшифровки. Вот пример шифрования и дешифрования RSA с использованием криптографической библиотеки Python:

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
# Generate RSA key pair
private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048
)
public_key = private_key.public_key()
# Encrypt using public key
plaintext = b"Hello, World!"
ciphertext = public_key.encrypt(
    plaintext,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)
# Decrypt using private key
decrypted = private_key.decrypt(
    ciphertext,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)
print(decrypted.decode())

Криптография с эллиптической кривой (ECC):
ECC — еще один популярный метод криптографии с открытым ключом, известный своей эффективностью и высоким уровнем безопасности. Он использует эллиптические кривые над конечными полями для шифрования и дешифрования. Вот пример шифрования и дешифрования ECC с использованием криптографической библиотеки Python:

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
# Generate ECC key pair
private_key = ec.generate_private_key(
    ec.SECP256K1(), default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()
# Serialize public key
public_key_pem = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)
# Encrypt using public key
plaintext = b"Hello, World!"
ciphertext = public_key.encrypt(
    plaintext,
    ec.ECIES()
)
# Decrypt using private key
decrypted = private_key.decrypt(ciphertext, ec.ECIES())
print(decrypted.decode())

Гибридная криптография.
Гибридная криптография сочетает в себе симметричное и асимметричное шифрование для достижения преимуществ обоих. При таком подходе генерируется симметричный ключ, который используется для шифрования реальных данных, а сам симметричный ключ безопасно обменивается с использованием шифрования с открытым ключом. Вот пример гибридного шифрования с использованием криптографической библиотеки Python:

from cryptography.fernet import Fernet
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding
from cryptography.hazmat.primitives import serialization
# Generate RSA key pair
private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048
)
public_key = private_key.public_key()
# Generate symmetric key
symmetric_key = Fernet.generate_key()
# Encrypt symmetric key using public key
encrypted_symmetric_key = public_key.encrypt(
    symmetric_key,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)
# Encrypt data using symmetric key
cipher = Fernet(symmetric_key)
plaintext = b"Hello, World!"
ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)
# Decrypt symmetric key using private key
decrypted_symmetric_key = private_key.decrypt(
    encrypted_symmetric_key,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)
# Decrypt data using symmetric key
decipher = Fernet(decrypted_symmetric_key)
decrypted = decipher.decrypt(ciphertext)
print(decrypted.decode())

Сквозное шифрование с использованием криптографии с открытым ключом обеспечивает безопасный способ защиты конфиденциальных данных во время передачи или хранения. В этой статье мы исследовали различные методы, включая алгоритм RSA, криптографию на эллиптических кривых (ECC) и гибридную криптографию. Используя предоставленные примеры кода, разработчики могут реализовать надежные стратегии шифрования для защиты своих данных и обеспечения конфиденциальности.