対称および非対称暗号化

この章では、対称暗号化と非対称暗号化について詳しく説明します。

対称暗号化

このタイプでは、暗号化と復号化のプロセスで同じキーが使用されます。とも呼ばれますsecret key cryptography。対称暗号化の主な特徴は次のとおりです。

それはより簡単でより速いです。
両者は安全な方法で鍵を交換します。

欠点

対称暗号化の主な欠点は、鍵が侵入者に漏洩した場合、メッセージを簡単に変更できることであり、これはリスク要因と見なされます。

データ暗号化規格（DES）

最も一般的な対称鍵アルゴリズムはDataEncryption Standard（DES）であり、PythonにはDESアルゴリズムの背後にあるロジックを含むパッケージが含まれています。

インストール

DESパッケージをインストールするためのコマンド pyDES Pythonでは-

pip install pyDES

DESアルゴリズムの簡単なプログラム実装は次のとおりです-

import pyDes

data = "DES Algorithm Implementation"
k = pyDes.des("DESCRYPT", pyDes.CBC, "\0\0\0\0\0\0\0\0", pad=None, padmode=pyDes.PAD_PKCS5)
d = k.encrypt(data)

print "Encrypted: %r" % d
print "Decrypted: %r" % k.decrypt(d)
assert k.decrypt(d) == data

変数が必要です padmode これは、DESアルゴリズムの実装に従ってすべてのパッケージをフェッチし、指定された方法で暗号化と復号化を実行します。

出力

上記のコードの結果として、次の出力が表示されます-

非対称暗号化

とも呼ばれます public key cryptography.対称暗号化とは逆の方法で機能します。これは、暗号化用と復号化用の2つのキーが必要であることを意味します。公開鍵は暗号化に使用され、秘密鍵は復号化に使用されます。

欠点

キーの長さにより、暗号化速度が低下します。
キー管理は非常に重要です。

次のPythonのプログラムコードは、RSAアルゴリズムを使用した非対称暗号化の動作とその実装を示しています。

from Crypto import Random
from Crypto.PublicKey import RSA
import base64

def generate_keys():
   # key length must be a multiple of 256 and >= 1024
   modulus_length = 256*4
   privatekey = RSA.generate(modulus_length, Random.new().read)
   publickey = privatekey.publickey()
   return privatekey, publickey

def encrypt_message(a_message , publickey):
   encrypted_msg = publickey.encrypt(a_message, 32)[0]
   encoded_encrypted_msg = base64.b64encode(encrypted_msg)
   return encoded_encrypted_msg

def decrypt_message(encoded_encrypted_msg, privatekey):
   decoded_encrypted_msg = base64.b64decode(encoded_encrypted_msg)
   decoded_decrypted_msg = privatekey.decrypt(decoded_encrypted_msg)
   return decoded_decrypted_msg

a_message = "This is the illustration of RSA algorithm of asymmetric cryptography"
privatekey , publickey = generate_keys()
encrypted_msg = encrypt_message(a_message , publickey)
decrypted_msg = decrypt_message(encrypted_msg, privatekey)

print "%s - (%d)" % (privatekey.exportKey() , len(privatekey.exportKey()))
print "%s - (%d)" % (publickey.exportKey() , len(publickey.exportKey()))
print " Original content: %s - (%d)" % (a_message, len(a_message))
print "Encrypted message: %s - (%d)" % (encrypted_msg, len(encrypted_msg))
print "Decrypted message: %s - (%d)" % (decrypted_msg, len(decrypted_msg))

出力

上記のコードを実行すると、次の出力が見つかります-