مولد المفاتيح

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

مولد المفاتيح ( أو keygen ) في علم التشفير هو بروتوكول أو خوارزمية تُستخدم لتوليد سلسلة ذات خصائص شبه عشوائية لاستخدامها كمفتاح تشفير . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] تُستخدم السلسلة المولدة كمفتاح تشفير في أحد طرفي الاتصال وكمفتاح فك تشفير في الطرف الآخر.

يمكن تطبيق مولدات المفاتيح في الأنظمة المصممة لتوليد وتوزيع والتحقق من صحة المفاتيح [ 4 ] لتشفير المفتاح العام ، حيث لا يمكن الوصول إلى المعلومات المشفرة بالمفتاح العام بدون المفتاح الخاص . [ 5 ]

متطلبات

لكي يكون مولد المفاتيح آمنًا من الناحية التشفيرية، يجب أن يكون لمخرجاته عدة خصائص: [ 6 ]

  • التسلسلات غير المترابطة – لا ينبغي ربط أي تسلسل ذي طول معين بأي تسلسل آخر من مخرجات الخوارزمية
  • فترة طويلة – يجب ألا يتكرر التسلسل لفترة طويلة جدًا
  • التوزيع المنتظم – يجب أن تكون بتات الإخراج موزعة بشكل منتظم
  • عدم القدرة على التنبؤ - ينبغي أن يكون من المستحيل حسابيًا التنبؤ بالناتج المستقبلي بالنظر إلى الناتج السابق

تعتمد مولدات المفاتيح عادةً على مصادر العشوائية لتغذية خوارزمياتها، والتي قد تكون قائمة على الأجهزة (مثل الضوضاء الإلكترونية أو اختلافات التوقيت) أو قائمة على البرامج. [ 6 ]

الأنواع

مولدات المفاتيح المتناظرة

تُنتج مولدات المفاتيح المتناظرة مفتاحًا مشتركًا واحدًا يُستخدم في كلٍ من التشفير وفك التشفير. غالبًا ما تستخدم هذه المولدات مولدات أرقام شبه عشوائية (PRNGs) مُغذّاة بالإنتروبيا من مصادر متنوعة. تُحدد المعايير الحديثة، مثل NIST SP 800-90، مولدات بتات عشوائية معتمدة لهذا الغرض. [ 7 ]

مولدات تدفق المفاتيح

في التشفير المتدفق ، يُنتج مُولِّد سلسلة المفاتيح سلسلة متصلة من البتات شبه العشوائية التي تُدمج مع النص الأصلي باستخدام عملية XOR . [ 8 ] يأخذ مُولِّد سلسلة المفاتيح مفتاحًا قصيرًا نسبيًا (عادةً ما بين 80 و256 بتًا) ومتجه تهيئة (IV) ويُوسِّعهما إلى سلسلة مفاتيح أطول بكثير. [ 9 ]

أمثلة

تشمل تطبيقات مولدات المفاتيح الشائعة ما يلي:

  • مسجلات الإزاحة ذات التغذية الراجعة الخطية (LFSRs) - تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات الأجهزة نظرًا لبساطتها، على الرغم من أنها عادة ما يتم دمجها مع وظائف غير خطية لتحسين الأمان [ 8 ].
  • A5/1 – تشفير التدفق المستخدم لتشفير الهاتف المحمول GSM، ويعتمد على ثلاثة مسجلات إزاحة خطية ذات توقيت غير منتظم [ 10 ]
  • تريفيوم - خوارزمية تشفير تدفقية نهائية من نوع eSTREAM تستخدم ثلاثة مسجلات إزاحة مترابطة [ 11 ]
  • Grain – تشفير تدفق خفيف الوزن يستخدم كل من سجلات الإزاحة ذات التغذية الراجعة الخطية وغير الخطية [ 9 ]
  • شيفرة سوليتير (أو بونتيفكس) – مولد مفاتيح يدوي باستخدام مجموعة أوراق اللعب

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "إنشاء مفاتيح للتشفير وفك التشفير" . مستندات مايكروسوفت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أبريل 2022 .
  2. ↑ "التشفير بالمفتاح المتماثل باستخدام مولد مفاتيح عشوائي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-04-04 .
  3. ↑ عبدالرضا، زينب خيون؛ القيناني، إيمان حسين؛ عباس، فرح نعمة (2019). "مراجعة الموضوع: إنشاء المفاتيح في خوارزميات التشفير المختلفة" . المجلة الدولية للبحث العلمي في العلوم والهندسة والتكنولوجيا : 230-240 . دوى : 10.32628/IJSRSET196550 . S2CID 207976370 . 
  4. ↑ بيلار، ميهير؛ روغاواي، فيليب (أغسطس 1993). "مصادقة الكيانات وتوزيع المفاتيح". التطورات في علم التشفير - CRYPTO' 93. سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 773. الصفحات 232-249 . CiteSeerX 10.1.1.62.3423 . doi : 10.1007/3-540-48329-2_21 . ISBN    978-3-540-57766-9. S2CID 5447745 . 
  5. ↑ فوكس، باميلا. "تشفير المفتاح العام" . أكاديمية خان . تم الاسترجاع في 19 مايو 2021 .
  6. 1 2 "اختيار خوارزمية توليد المفاتيح المشفرة المناسبة" . كريبتوماثيك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2026 .
  7. ↑ "توصية بشأن توليد مفاتيح التشفير" (ملف PDF) . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2026 .
  8. 1 2 مينيز، ألفريد جيه؛ فان أورشوت، بول سي؛ فانستون، سكوت أ. (1996). "تشفير التدفق". دليل التشفير التطبيقي (PDF) . مطبعة CRC. ISBN 0-8493-8523-7.
  9. 1 2 "LIZARD - تشفير تدفق خفيف الوزن للأجهزة ذات الطاقة المحدودة" . معاملات IACR في علم التشفير المتناظر . 2017. doi : 10.13154/tosc.v2017.i1.45-79 .
  10. ↑ "هجوم واقعي يكسر خوارزمية A5/1 في غضون ساعات" (ملف PDF) . أرشيف IACR للمطبوعات الإلكترونية في علم التشفير . 2008.
  11. ↑ سيمبسون، ل.؛ بوزتاس، س. (2012). "دورات الحالة، والتهيئة، وتشفير تدفق تريفيوم". التشفير والاتصالات . 4 : 245-258 . doi : 10.1007/s12095-012-0066-6 .