การเข้ารหัสคีย์สมมาตร (Symmetric Key Encryption) มีปัญหาหลักคือวิธีกระจายคีย์อย่างปลอดภัย ชุดรูปแบบการเข้ารหัสหลายชุดได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อจัดการปัญหาของสองฝ่ายที่อยู่ห่างกันที่ต้องการตั้งค่าการเชื่อมต่อที่ปลอดภัย แม้ผ่านเว็บก็ตาม รูปแบบการเข้ารหัสเหล่านี้เรียกว่าการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ (Public-Key Encryption)
ด้วยการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ มีคีย์สองตัว คือหนึ่งคีย์เข้ารหัสข้อมูล และอีกคีย์หนึ่งถอดรหัสข้อมูล ในรูปแบบนี้ หนึ่งในคีย์ถูกกำหนดเป็นคีย์ส่วนตัว (Private Key) และอีกตัวคือคีย์สาธารณะ (Public Key)
คีย์ส่วนตัวถูกเก็บไว้เป็นความลับโดยเจ้าของระเบียน และคีย์สาธารณะถูกประกาศอย่างอิสระและกว้างขวางให้ทุกคนในโลกทราบ รายการคีย์สาธารณะสามารถเขียนไว้ที่ไหนก็ได้ การเรียนรู้คีย์สาธารณะของประธานาธิบดีสหรัฐอเมริกาเป็นเรื่องปกติ หากบุคคลหนึ่งมีคีย์ส่วนตัวและได้ประกาศคีย์สาธารณะที่สอดคล้องกัน สองสิ่งต่อไปนี้เป็นไปได้:
1. การส่งมอบอย่างปลอดภัยให้บุคคล (Secure Delivery to the Individual)
บุคคลอื่นคนใดก็ตามในโลกสามารถเข้ารหัสข้อความด้วยคีย์สาธารณะของบุคคลนั้นและส่งมอบให้บุคคลนั้น เนื่องจากมีเพียงบุคคลนั้นเท่านั้นที่มีคีย์ส่วนตัว ข้อความจึงไม่สามารถถูกตีความโดยใครได้นอกจากบุคคลนั้น
2. ความถูกต้องที่รับประกันจากบุคคล (Guaranteed Authenticity from the Individual)
หากบุคคลเข้ารหัสข้อความด้วยคีย์ส่วนตัว ทุกคนในโลกสามารถตรวจสอบได้ว่าข้อความนั้นเป็นของแท้ เนื่องจากวิธีเดียวที่จะถอดรหัสข้อความคือใช้คีย์สาธารณะที่เป็นเอกลักษณ์ของบุคคลนั้น
หากผู้ใช้ต้องอัปโหลดตัวเลขการวางแผนหรือตัวเลขงบประมาณไปยังคลังข้อมูล รูปแบบนี้สามารถใช้เพื่อรับประกันว่าตัวเลขเหล่านั้นมาจากบุคคลที่กำหนดจริงๆ
การสื่อสารปลอดภัยระหว่างฝ่ายต่างๆ (Secure Communications Between Parties)
หากมีบุคคลสองคนที่ต่างกัน (A และ B) มีคีย์สาธารณะและคีย์ส่วนตัว พวกเขาสามารถสื่อสารอย่างปลอดภัยได้:
- บุคคล A เข้ารหัสข้อความที่ส่งออกด้วยคีย์สาธารณะของ B แต่ภายในข้อความ บุคคล A เพิ่มลายเซ็นที่เข้ารหัสด้วยคีย์ส่วนตัวของ A
- B รับข้อความและถอดรหัสเนื้อหาข้อความด้วยคีย์ส่วนตัวของ B
- B ตรวจสอบความถูกต้องของลายเซ็นของ A โดยถอดรหัสลายเซ็นด้วยคีย์สาธารณะของ A
รูปแบบนี้เป็นการสื่อสารที่ปลอดภัยที่สุดผ่านสื่อที่ไม่ปลอดภัย เช่น เว็บหรือสายโทรศัพท์สาธารณะ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูง รูปแบบนี้มักใช้เพื่อแลกเปลี่ยนคีย์สมมาตรที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าอย่างปลอดภัย ซึ่งทั้งสองฝ่ายสามารถใช้ชั่วคราวเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลจำนวนมากอย่างรวดเร็ว
การดึงคีย์สาธารณะของบุคคลหรือบริษัทอย่างปลอดภัย (Secure Retrieval of a Person's or Company's Public Key)
- สามารถเชื่อมต่อกับเว็บเซิร์ฟเวอร์ของ CA (Certificate Authority) และขอคีย์สาธารณะสำหรับบุคคลหรือบริษัทที่ต้องการ
- สามารถรับคำตอบของ CA ที่เข้ารหัสด้วยคีย์ส่วนตัวของมัน
- สามารถถอดรหัสข้อความด้วยคีย์สาธารณะของ CA ยืนยันว่าข้อความมาจาก CA จริงๆ
เรียนรู้ Public Key Encryption: การใช้คีย์คู่ (Public/Private Key) สำหรับการเข้ารหัส ถอดรหัส ลายเซ็นดิจิทัล การสื่อสารปลอดภัยระหว่างฝ่าย และการดึงคีย์สาธารณะผ่าน Certificate Authority (CA)
