При асимметричном шифровании для зашифровывания и расшифровывания используются два отдельных ключа, в отличие от симметричного шифрования, которое использует один ключ для обоих процессов.
Открытый ключ используется для зашифровывания данных, а закрытый ключ — для расшифровывания зашифрованных данных.
- Важная особенность асимметричного шифрования заключается в том, что открытый ключ может быть доступен всем, а закрытый ключ должен храниться в секрете.
- Концепция криптографии с открытым ключом («public-key cryptography») основывается на математических проблемах, таких как факторизация больших чисел или дискретное логарифмирование, которые легко вычислять в одном направлении, но практически невозможно — в обратном направлении.
Количество возможных ключей в асимметричных системах шифрования чрезвычайно велико, благодаря чему они обеспечивают высокий уровень безопасности.
Что может быть положено в основу асимметричной криптосистемы?
Асимметричные криптографические системы используют в своей основе математические односторонние функции (OF) и функции-лазейки (OLF). Чтобы понять, как они работают, необходимо углубиться в эти понятия.
OF характеризуются следующим свойством: вычислить значение функции по входу легко, а обратиться эту операцию (найти соответствующее значение входа по заданному значению функции) невероятно сложно.
OLF — это функция, которая обладает следующим уникальным свойством: к ней можно легко найти так называемую «лазейку», которая позволяет значительно упростить вычисление значения функции, не зная ее общего правила.
В асимметричной криптографии OLF используется для создания закрытого ключа, а ее OF-аналог — для создания открытого ключа. Закрытый ключ хранится в секрете, а открытый ключ может быть открыто распространен.
Передача зашифрованного сообщения с использованием асимметричных ключей выглядит следующим образом:
- Отправитель шифрует сообщение с помощью открытого ключа получателя.
- Получатель расшифровывает сообщение с помощью своего закрытого ключа.
Таким образом, асимметричная криптография обеспечивает:
- Конфиденциальность: только получатель с закрытым ключом может расшифровать сообщение.
- Подтверждение подлинности: сообщение могло быть отправлено только отправителем, обладающим закрытым ключом.
- Неотрекаемость: отправитель не может отказаться от факта отправки сообщения.
Когда использовать асинхронный код?
Асинхронный код используется в ситуациях, когда необходимо выполнять другие задачи, пока приложение ждет ответа от сервера или любого другого источника данных.
Ключевые преимущества асинхронного кода:
- Повышение отзывчивости: пользовательский интерфейс (UX) остается интерактивным, даже если приложение ожидает получения данных.
- Оптимизация производительности: асинхронный код использует неблокирующие операции ввода-вывода, что позволяет приложению работать более плавно и эффективно.
- Улучшение масштабируемости: асинхронная архитектура позволяет приложениям обрабатывать больше запросов одновременно.
Области применения асинхронного кода:
- Приложения с интенсивным использованием сети: загрузка изображений, получение данных с сервера.
- Приложения с пользовательским интерфейсом: кнопки, текстовые поля, списки, для сохранения отзывчивости UI.
- Базы данных: асинхронные операции с базами данных позволяют приложению взаимодействовать с базой данных без блокирования основного потока.
- Обработка файлов: загрузка и чтение файлов можно выполнять асинхронно, что позволяет приложению продолжать работу, пока файлы обрабатываются.
В чем разница асинхронного и многопоточного кода?
В многопоточном коде задачи выполняются в параллельном режиме, с использованием отдельных потоков, которые работают независимо друг от друга.
В отличие от многопоточности, асинхронный код реализует одновременность выполнения задач, но не обязательно привязывает их к отдельным потокам. Вместо этого, управление передается обратно основному потоку, пока ожидаются результаты асинхронных операций.
- Преимущества многопоточности:
- Настоящая параллельность, позволяющая эффективно использовать многоядерные системы.
- Четкая изоляция задач друг от друга.
- Преимущества асинхронности:
- Избежание блокировок и улучшение отзывчивости приложений.
- Лучшая масштабируемость и использование ресурсов, так как код не привязан к конкретным потокам.
Выбирать между многопоточностью и асинхронностью следует в зависимости от требований приложения, таких как масштабируемость, производительность и паттерны взаимодействия с пользователем.