Wat is geheime sleutelcryptografie?
De kunst van cryptografie, of communiceren in code, kan worden onderverdeeld in drie brede categorieën: cryptografie met openbare sleutel, een code die één sleutel gebruikt voor codering en een afzonderlijke sleutel voor decodering; hashfuncties, die afhankelijk zijn van wiskundige conversies om de informatie permanent te coderen; en geheime sleutelcryptografie, een code die dezelfde sleutel gebruikt voor zowel de codering als de decodering van de verzonden gegevens. De laatste categorie ontleent zijn naam aan het feit dat zowel de afzender als de ontvanger hun sleutel geheim moeten houden om te voorkomen dat berichten met succes worden onderschept door een derde.
Geheime sleutelcryptografie, ook bekend als symmetrische codering, kan worden gescheiden in twee hoofdtypen, op basis van het type coderingsschema dat wordt gebruikt. Met stroomcodes kunnen afzender en ontvanger bijvoorbeeld de geheime sleutel voortdurend bijwerken en wijzigen; blokcoders daarentegen coderen consequent telkens één gegevensblok. Bovendien voeden zelfsynchroniserende stroomcijfers het vorige gegevensvolume, in tegenstelling tot synchrone stroomcijfers, die werken met een sleutel die onafhankelijk is van het volume en de voortgang van het bericht.
Er zijn vier belangrijke modi voor het coderen van geheime sleutelcryptografie. De elektronische codeboekmodus (ECB) komt overeen met het laagste coderingsniveau; Cipher Block Chaining (CBC) integreert een zender-ontvanger feedbacklaag in de ECB-vergelijking; Met Cipher Feedback (CFB) kunnen gegevens op een veel kleiner tekenniveau worden gecodeerd; en Output Feedback (OFB) maakt gebruik van een nog complexer, onafhankelijk coderingsalgoritme om te voorkomen dat twee gegevensblokken op dezelfde, identieke manier worden gecodeerd.
Al met al is geheime sleutelcryptografie een paradijs voor wiskundigen, dat complexer kan worden gemaakt door zowel de complexiteit van het regerende algoritme als de frequentie waarmee dat algoritme, of sleutel, wordt gewijzigd. Een dagelijkse toepassing die gebruik maakt van geheime sleutelcryptografie is de voortdurende overdracht van betaalde televisie-inhoud naar een kabel- of satellietabonnement. Naarmate de piraterij van deze signalen is toegenomen, zijn ook de inspanningen van kabel- en satellietbedrijven toegenomen om voortdurend nieuwe ontcijferingssleutels voor de smartcards in elke ontvanger bij te werken en te downloaden.
Een complexe vorm van geheime sleutelcryptografie werd gebruikt om de telefoonlijn uit de Koude Oorlog te beschermen die het Witte Huis en het Kremlin rechtstreeks met elkaar verbond. Bekend als een One-Time Pad (OTP), genereerde het een zeer grote reeks willekeurige getallen die slechts één keer als decoderingssleutel konden worden gebruikt. Van dit type codering wordt gezegd dat het onmogelijk is te breken wanneer het correct wordt gebruikt.