Шифрування RSA

Що таке RSA-шифрування?

RSA-шифрування — це алгоритм криптографії з відкритим ключем, який забезпечує захист передавання даних і перевірку цифрової ідентичності за допомогою двох математично пов’язаних ключів. Відкритий ключ публікується і використовується для шифрування або перевірки підпису, а приватний ключ зберігається конфіденційно й застосовується для розшифрування або цифрового підпису.

Цю модель часто ілюструють як прозорий замок і особистий ключ. Дані можуть бути зашифровані будь-ким через відкритий ключ, але розшифрувати їх може лише власник приватного ключа. Такий підхід дає змогу організувати захищену комунікацію між невідомими сторонами й становить основу сучасної інтернет-безпеки, включаючи HTTPS, цифрові сертифікати та корпоративні системи автентифікації.

RSA вперше був публічно представлений у 1977 році Роном Рівестом, Аді Шаміром і Леонардом Адлеманом. Попри появу нових криптографічних схем, він залишається широко використовуваним у традиційній інфраструктурі станом на 2025 рік.

Чому RSA-шифрування важливе для Web3 та Інтернету?

RSA-шифрування виконує ключову допоміжну функцію у Web3 та традиційній інтернет-інфраструктурі. Хоча воно не використовується для створення підписів транзакцій у ланцюжку, його роль критична для захисту перевірки ідентичності, процесів входу, автентифікації API та шифрованих каналів зв’язку між користувачами та платформами.

Під час доступу користувачів до торгових платформ через веббраузер HTTPS покладається на сертифікати з підписом RSA для автентифікації ідентичності сайту. Це захищає від атак «man in the middle» і гарантує, що облікові дані для входу, коди двофакторної автентифікації та API-ключі не можуть бути перехоплені під час передавання.

На сайті Gate та на API-ендпойнтах Transport Layer Security використовує цифрові сертифікати для перевірки автентичності сервера. Після перевірки ідентичності для швидкої передачі даних застосовуються симетричні алгоритми шифрування.

Станом на 2025 рік ключі RSA розміром 2048 біт залишаються прийнятними для загального використання, а 3072 біти й більше рекомендуються для середовищ із підвищеними вимогами до безпеки. Ці параметри відповідають чинним рекомендаціям NIST щодо криптографічної стійкості.

Як працює RSA-шифрування?

Безпека RSA ґрунтується на складності факторизації великого складеного числа на його прості множники. Множити два великі прості числа просто, а виконати зворотний процес із класичними комп’ютерами при достатньо великих ключах — обчислювально неможливо.

Основний процес складається з таких кроків:

• Вибір двох великих простих чисел і їх множення для створення модуля, який використовується в обох ключах.
• Генерація пари відкритого та приватного ключів на основі математично пов’язаних параметрів, отриманих із цих простих чисел.

RSA підтримує дві окремі криптографічні функції:

• Шифрування — перетворення відкритого тексту на шифротекст за допомогою відкритого ключа, що гарантує розшифрування лише для власника приватного ключа.
• Цифровий підпис — використання приватного ключа для створення перевірюваного підпису, який підтверджує автентичність і цілісність повідомлення.

Шифрування зазвичай застосовується для захисту облікових даних і секретів у процесі передавання, а підпис — для перевірки ідентичності та встановлення довіри.

Як RSA-шифрування захищає дані в HTTPS і при вході на Gate?

У межах HTTPS RSA-шифрування головним чином забезпечує перевірку ідентичності та довіру до сертифікатів. Воно не використовується для прямого шифрування великих обсягів даних.

Крок 1. Під час підключення браузера до Gate він перевіряє ланцюжок сертифікатів сервера та доменне ім’я за допомогою довірених кореневих сертифікаційних центрів. Підписи сертифікатів зазвичай захищаються RSA або алгоритмами еліптичних кривих.

Крок 2. Браузер і сервер створюють спільний сеансовий ключ. У TLS 1.3 для цього зазвичай використовується ефемерний обмін ключами на основі еліптичної кривої Diffie-Hellman, а не транспортування ключів RSA.

Крок 3. Після встановлення захищеної сесії симетричне шифрування захищає всі передані дані, включаючи паролі, коди перевірки та облікові дані API.

Ця архітектура розділяє забезпечення ідентичності та конфіденційності даних. RSA встановлює довіру, а симетричне шифрування забезпечує ефективну та безпечну передачу даних.

Як генеруються й використовуються ключі RSA?

Ключі RSA створюються за допомогою криптографічно стійких генераторів випадкових чисел і стандартизованих алгоритмів.

Крок 1. Згенерувати приватний ключ, який потрібно зберігати в безпеці й ніколи не розголошувати.

Крок 2. Створити відповідний відкритий ключ, який можна поширювати без обмежень.

Крок 3. Застосувати безпечні схеми доповнення: у сучасних реалізаціях для шифрування використовують OAEP, а для підпису — PSS, щоб запобігти структурним атакам.

Крок 4. Використовувати пару ключів для шифрування, розшифрування, підпису або перевірки за потреби.

Для керування ключами в інфраструктурних середовищах часто використовують такі інструменти командного рядка, як OpenSSL.

• Генерувати приватний ключ. openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:3072
• Експортувати відкритий ключ. openssl pkey -in private.pem -pubout -out public.pem
• Шифрувати з OAEP. openssl pkeyutl -encrypt -inkey public.pem -pubin -in msg.bin -out msg.enc -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep
• Розшифрувати. openssl pkeyutl -decrypt -inkey private.pem -in msg.enc -out msg.dec -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep

Чим RSA-шифрування відрізняється від криптографії на еліптичних кривих?

RSA та криптографія на еліптичних кривих — це асиметричні системи, але вони суттєво різняться ефективністю й застосуванням.

Станом на 2025 рік Bitcoin використовує ECDSA, Ethereum використовує ECDSA, а Solana — Ed25519 для операцій у ланцюжку. RSA залишається основним у традиційній інфраструктурі на основі сертифікатів.

Які ризики слід враховувати під час використання RSA-шифрування?

Безпека RSA значною мірою залежить від правильної реалізації та дотримання процедур експлуатації.

• Довжина ключа. Використовуйте не менше 2048 біт, для довгострокової безпеки — 3072 біти.
• Випадковість. Недостатня ентропія під час створення ключів може повністю скомпрометувати безпеку.
• Схеми доповнення. Не можна використовувати «сирий» RSA. OAEP і PSS є обов’язковими в сучасних системах.
• Зберігання приватного ключа. Ключі слід зберігати в апаратних модулях безпеки або зашифрованих сховищах з жорстким контролем доступу.
• Ризик квантових обчислень. Великі квантові комп’ютери теоретично можуть зламати RSA за допомогою алгоритму Шора, але наразі таких систем не існує. Планування міграції до постквантових рішень — питання майбутнього.

Основне про RSA-шифрування

RSA-шифрування забезпечує захищену перевірку ідентичності та надійний обмін ключами через розділення публічного доступу та приватного контролю. Це фундамент для HTTPS, захисту API та автентифікації на основі сертифікатів у Web2 і Web3. Хоча для криптографії в ланцюжку використовують алгоритми еліптичних кривих, RSA залишається незамінним для інфраструктурної безпеки, включаючи системи Gate.

Для підтримки безпеки RSA необхідні правильне керування ключами, достатня довжина ключів, безпечне доповнення та суворі операційні практики.

FAQ

Що таке RSA-шифрування та чому його використовують у криптовалютах?

RSA-шифрування — це асиметрична криптографічна система, яку використовують переважно для захищеної комунікації та перевірки ідентичності. У криптовалютних екосистемах RSA не застосовується для підпису транзакцій у блокчейні, але використовується у веб-інфраструктурі, входах на біржі, автентифікації API та захисті сертифікатів криптоплатформ.

Яка різниця між відкритим і приватним ключем? Як їх зберігати?

Відкритий ключ можна поширювати без обмежень і використовувати для шифрування або перевірки. Приватний ключ повинен залишатися секретним і застосовується для розшифрування або підпису. Приватні ключі потрібно зберігати офлайн або в захищеному обладнанні, такому як апаратний гаманець чи паперовий гаманець.

Чи безпечні гаманці, зашифровані RSA? Чи їх можна зламати?

Блокчейн-гаманці не використовують RSA для підпису транзакцій. Системи на основі RSA математично захищені за правильної реалізації. Порушення безпеки зазвичай пов’язані з фішингом, шкідливим ПЗ або неналежним поводженням із ключами, а не з криптографічними вадами.

Чим відрізняється RSA-шифрування від криптографії на еліптичних кривих у блокчейні?

RSA базується на факторизації цілих чисел, а криптографія на еліптичних кривих — на задачі дискретного логарифмування. Системи на еліптичних кривих забезпечують таку ж безпеку при значно менших ключах, завдяки чому вони ефективніші для транзакцій у блокчейні.

Як Gate використовує RSA-шифрування для захисту мого акаунта під час торгівлі?

Gate застосовує сертифікати на основі RSA для автентифікації захищених з’єднань і захисту каналів входу. У поєднанні з TLS-шифруванням, двофакторною автентифікацією та антифішинговими заходами це запобігає перехопленню облікових даних і несанкціонованому доступу до акаунта під час торгівлі.