Symmetric encryption
ข้อความ + shared key → ciphertext
ใช้ปกป้องข้อมูลปริมาณมาก เช่น AES ตาม mode ที่ระบบกำหนด
สารบัญบทอ่าน / Cryptography and Trust / 19.1
05 · ปกป้องตัวตน ข้อมูล และระบบ · บท 19.1
Cryptographic Building Blocks
องค์ประกอบการเข้ารหัส
การเข้ารหัส แฮช และลายเซ็นแก้ปัญหาคนละแบบ เลือกจากสิ่งที่ต้องการรับรอง
ควรรู้ก่อน: 01.2 การแทนข้อมูล · 18.1 ศัพท์ความปลอดภัย
หัวข้อในบทนี้
ศัพท์ในบทนี้ · กดคำที่ขีดเส้นใต้ในเนื้อหาเพื่อดูความหมายได้ด้วย
- TLS
- โปรโตคอลปกป้องช่องทางสื่อสารพร้อมการตรวจปลายทางตามแบบใช้งาน
ข้อมูล→เข้ารหัสด้วยกุญแจ→ข้อความที่อ่านไม่ได้โดยตรง
Encryption ทำให้ข้อมูลเป็นความลับ
ผู้ส่งแปลงข้อความเป็น ciphertext ผู้รับที่มีกุญแจถูกต้องจึงถอดกลับเป็น plaintext ได้ ตัวอย่างนี้อธิบายการเข้ารหัสแบบกุญแจสมมาตร ซึ่งทั้งสองฝ่ายต้องปกป้องกุญแจร่วมกัน
การเข้ารหัสลำพังไม่ได้รับรองว่าข้อมูลไม่ถูกแก้ไข ต้องใช้วิธีที่ตรวจความถูกต้องด้วย เช่น authenticated encryption
ภาพเปรียบเทียบหน้าที่ ไม่ได้เข้ารหัสข้อมูลจริง ส่วนเครื่องมือ SHA-256 ที่เปลี่ยนข้อความแล้วคำนวณจริงอยู่ในเนื้อหาบทด้านล่าง ลายเซ็นดิจิทัลไม่ซ่อนข้อความ และต้องเชื่อม public key กับตัวตนของผู้ลงนามอย่างน่าเชื่อถือ
จากหลักการไปถึงกลไก
เข้ารหัส แฮช และลายเซ็นตอบต่างคำถาม
Encryption ปกป้องความลับโดยต้องมีวิธีและกุญแจถอดคืน Hash สร้าง digest จากข้อมูลเพื่อใช้เปรียบเทียบตามคุณสมบัติของ algorithm Signature ใช้ private key สร้างหลักฐานที่ตรวจด้วย public key เพื่อตรวจข้อมูลและกุญแจผู้ลงนาม จึงไม่ใช่การเข้ารหัสไฟล์เพื่อซ่อนข้อมูล
เปรียบเทียบความหมาย · ไม่ใช่ลำดับเวลาเข้ารหัส แฮช และลายเซ็นตอบต่างคำถาม
- Symmetric encryption
ผู้เข้ารหัสและถอดใช้ secret key ที่สัมพันธ์กัน ต้องรักษาและส่งมอบกุญแจอย่างเหมาะสม
- Asymmetric encryption
ใช้ public/private key pair ตาม algorithm และงานที่รองรับ สองกุญแจมีหน้าที่ต่างกัน
- Hash
ข้อมูล → digest ความยาวตาม algorithm แก้หนึ่งส่วนมักเปลี่ยน digest ไม่มีขั้นถอดกลับแบบ encryption
- Digital signature
ลงนามข้อมูลด้วย private key ตรวจด้วย public key และต้องรู้ว่า public key นั้นเชื่อว่าเป็นของใคร
ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad
คำนวณจาก UTF-8 bytes ใน browser หน้านี้ ไม่ส่งข้อความไป server
Digest ยาวคงที่ตาม algorithm เปลี่ยน input แล้วผลมักต่างอย่างมาก แต่ hash ไม่บอกที่มาหรือความปลอดภัยของเนื้อหาเอง และไม่ใช่การเข้ารหัสที่ถอดคืนได้
เลือกหน้าที่ของ cryptography ก่อนเลือกชื่อ algorithmเก็บความลับ · สร้างกุญแจร่วม · ตรวจลายเซ็น · ตรวจความเหมือน มีผลต่างกัน
Key establishment / KEM
สองฝั่ง → shared secret
ML-KEM เป็นตัวอย่างมาตรฐาน PQC ไม่ใช่เครื่องมือแทนการเข้ารหัสไฟล์ทุกประเภท
Digital signatures
ข้อมูล + signing key → signature
ผู้ตรวจใช้ public key ตรวจ ML-DSA / SLH-DSA เป็นมาตรฐาน PQC สำหรับหน้าที่นี้
Hash
ข้อมูล → digest
เช่น SHA-256 ไม่มีการถอดกลับด้วย decryption key และไม่พิสูจน์ผู้ส่งเอง
PQC หมายถึงออกแบบรับภัยจากความสามารถโจมตีของ quantum ที่เกี่ยวข้อง ไม่ใช่ใช้ quantum machine ทำทุก operation ชื่อ algorithm รุ่นเก่าหรือใหม่ต้องอ่านร่วมกับ protocol, parameters และ implementation
Digest ตรงกับค่าที่ได้จากแหล่งเชื่อถือได้ช่วยตรวจข้อมูล แต่ผู้โจมตีที่แก้ทั้งไฟล์และ digest ในแหล่งเดียวกันทำให้เทียบผ่านได้ Signature ไม่ซ่อนข้อมูล และความน่าเชื่อถือยังพึ่งการผูกตัวตน การรักษากุญแจและระบบหลักฐาน ไม่รับรองว่าคนหนึ่งไม่อาจปฏิเสธได้ในทุกสถานการณ์
01 / 03
เข้ารหัสกุญแจร่วมและกุญแจคู่Symmetric and Asymmetric Encryption · 19.1.1
Symmetric ใช้กุญแจร่วม Asymmetric ใช้กุญแจคู่และความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์
Symmetric encryption ใช้ secret key สำหรับเข้ารหัสและถอดรหัส Asymmetric ใช้ key pair ที่สัมพันธ์กัน โดย operation ของ encryption และ signature ต่างกัน ระบบจริงมักใช้แบบ hybrid เพราะเหมาะกับหน้าที่ต่างกัน
•Symmetric
secret key สำหรับปกป้องข้อมูล
•Asymmetric
public และ private key
•Hybrid
เลือกใช้แต่ละแบบตามหน้าที่
ใช้การตกลงกุญแจและการยืนยันตาม protocol แล้วปกป้องข้อมูลจำนวนมากด้วย symmetric key อย่าแจก private key ให้คนที่ต้องส่งข้อมูลมา Public key แจกได้แต่ต้องยืนยันว่าเป็นของเจ้าของจริง
ที่มาของหัวข้อนี้ · 1 รายการ
คำอธิบายและภาพในหน้านี้เรียบเรียงใหม่ ชื่อบทต้นทางด้านล่างใช้ตรวจที่มา ไม่ได้แทนเนื้อหาที่คุณต้องไปอ่านเพิ่มเพื่อเข้าใจหน้านี้ และไม่ยืนยันว่าทุกประโยคมีอยู่ในคอร์ส
- Assets, Threats, and Vulnerabilities · Module 2: Protect organizational assetsReading: Symmetric and asymmetric encryptionCY5.M2.R5
02 / 03
ฟังก์ชันแฮชHash Functions · 19.1.2
Hash สรุปข้อมูลเป็นค่าความยาวกำหนด การเปลี่ยนข้อมูลทำให้ค่าเปลี่ยน ไม่ใช่การเข้ารหัสที่ถอดได้
Cryptographic hash แปลงข้อมูลเป็น digest ขนาดตาม algorithm แบบ deterministic มุ่งให้หา input ย้อนกลับหรือชนกันได้ยาก ไม่ใช่การเข้ารหัสเพราะไม่มีการถอดกลับด้วย key
01Input
ข้อมูลขนาดใดก็ได้
02Hash function
คำนวณตาม algorithm
03Digest
ค่าใช้เทียบโดยต้องรู้แหล่งอ้างอิง
ไฟล์เปลี่ยนหนึ่งบิตมักได้ digest ต่าง ใช้เทียบกับค่าที่ได้รับจากแหล่งเชื่อถือได้ หากผู้โจมตีเปลี่ยนทั้งไฟล์และ hash ในเว็บเดียวกันการเทียบกันเองไม่พิสูจน์แหล่งที่มา Password ต้องใช้ password hashing ที่ออกแบบกับ salt และต้นทุน ไม่ใช้ hash เร็วอย่างเดียว
Hash, HMAC and Password Hashing (งานแฮชต่างเป้าหมาย)
Hash ธรรมดาไม่มี secret key หากทั้งข้อมูลและ digest มาจากแหล่งที่ถูกแก้ได้ การเทียบกันเองไม่พิสูจน์แหล่ง HMAC ใช้ secret key ร่วมกับ hash ตาม scheme เพื่อสร้าง authentication tag ผู้ตรวจต้องมีความลับเดียวกัน จึงต่างจาก signature ที่ใช้ public/private key
Password hashing ต้องมี salt และต้นทุนที่เหมาะกับระบบเพื่อลดการลองเดาจากข้อมูล verifier ที่รั่ว Salt ไม่จำเป็นต้องเป็นความลับ แต่ช่วยแยกผลของรหัสผ่านเหมือนกันในหลายรายการ การใช้ SHA-256 เร็ว ๆ อย่างเดียวไม่กลายเป็น password-storage design ที่เหมาะโดยอัตโนมัติ
ที่มาของหัวข้อนี้ · 1 รายการ
คำอธิบายและภาพในหน้านี้เรียบเรียงใหม่ ชื่อบทต้นทางด้านล่างใช้ตรวจที่มา ไม่ได้แทนเนื้อหาที่คุณต้องไปอ่านเพิ่มเพื่อเข้าใจหน้านี้ และไม่ยืนยันว่าทุกประโยคมีอยู่ในคอร์ส
- Assets, Threats, and Vulnerabilities · Module 2: Protect organizational assetsReading: The evolution of hash functionsCY5.M2.R9
03 / 03
ลายเซ็นและการปฏิเสธความรับผิดไม่ได้Signatures and Non-repudiation · 19.1.3
Digital signature ตรวจความถูกต้องและผู้ลงนามด้วยกุญแจ การไม่ปฏิเสธความรับผิดยังพึ่งการจัดกุญแจและกระบวนการ
Digital signature ใช้ private key ลงนามข้อความหรือ representation ตาม scheme และ public key ตรวจว่า signature ตรงข้อมูล หากข้อมูลเปลี่ยนการตรวจต้องไม่ผ่านตามเงื่อนไขของ algorithm
•Sign
private key สร้างลายเซ็น
•Verify
public key ตรวจข้อมูลกับลายเซ็น
•Identity / custody
ความเชื่อถือของเจ้าของและ key
Signature สนับสนุนการยืนยันแหล่งและความถูกต้อง แต่ non-repudiation ยังพึ่งการผูกตัวตน การดูแล key เวลา และกระบวนการ ถ้า private key ถูกขโมยการตรวจลายเซ็นผ่านไม่ยืนยันว่าเจ้าของตั้งใจลงนามเอง
ที่มาของหัวข้อนี้ · 1 รายการ
คำอธิบายและภาพในหน้านี้เรียบเรียงใหม่ ชื่อบทต้นทางด้านล่างใช้ตรวจที่มา ไม่ได้แทนเนื้อหาที่คุณต้องไปอ่านเพิ่มเพื่อเข้าใจหน้านี้ และไม่ยืนยันว่าทุกประโยคมีอยู่ในคอร์ส
- Assets, Threats, and Vulnerabilities · Module 2: Protect organizational assetsVideo: Non-repudiation and hashingCY5.M2.V6
เชื่อมความเข้าใจ
นำศัพท์มาเชื่อมกับงาน
ตัวอย่างให้เห็นภาพ
ไฟล์กับ hash ที่แนบในที่เดียวกันอาจถูกเปลี่ยนพร้อมกัน ต้องมีแหล่งค่าอ้างอิงที่เชื่อถือได้
สิ่งที่บทนี้เชื่อมไว้
การเข้ารหัส แฮช และลายเซ็นแก้ปัญหาคนละแบบ เลือกจากสิ่งที่ต้องการรับรอง
ใช้ภาพกับตัวอย่างด้านบนเชื่อมหน้าที่ของแต่ละส่วน แล้วตรวจความเข้าใจด้วยการอธิบายเหตุผลของผลที่เห็น ก่อนเปิดบทถัดไป
บันทึกในเบราว์เซอร์นี้
บทเรียนที่เกี่ยวข้องและที่มาของบทอ่าน
transcript ที่เคยใช้ตรวจแนวคิดพื้นฐานและตัวอย่างบางส่วน: T0662 · 5.IT Security Defense against the digital dark arts คำอธิบายเป็นการเขียนใหม่ ไม่ใช่การแปลครบทุกประโยค ภาพและตัวอย่างเป็นการเรียบเรียงเพื่อเชื่อมความเข้าใจ
คำอธิบายหน้านี้เขียนใหม่ตามหัวข้อใน Atlas รายการด้านล่างเป็นชื่อ Video/Reading ที่เคยจับคู่ไว้ แสดงไว้ให้ตรวจที่มาของชื่อหัวข้อ และไม่รับรองว่าคอร์สสอนทุกส่วนของคำอธิบายนี้