Criptografia simétrica × assimétrica: qual chave faz o quê
Na simétrica, uma única chave cifra e decifra. Na assimétrica, há um par: para sigilo você cifra com a chave PÚBLICA do destinatário; para assinar, usa a sua chave PRIVADA. Com tabelas de assinatura digital, hash e certificado, e itens CESPE certo/errado.
A diferença nuclear é a quantidade de chaves. A criptografia simétrica usa uma única chave, a mesma para cifrar e decifrar, que os dois lados precisam compartilhar em segredo. A criptografia assimétrica usa um par de chaves: uma pública, que qualquer pessoa pode ter, e uma privada, que só o dono tem. O que uma chave do par cifra, só a outra decifra. A banca cobra quase sempre a mesma pergunta: qual chave foi usada em cada operação. Para ter sigilo, você cifra com a chave pública do destinatário. Para assinar, usa a sua chave privada.
A matriz simétrica × assimétrica
| Critério | Simétrica (chave secreta) | Assimétrica (chave pública) |
|---|---|---|
| Número de chaves | 1, compartilhada pelos dois lados | 2 por usuário: pública + privada |
| Cifra e decifra com | A mesma chave | Chaves diferentes do mesmo par |
| Velocidade | Rápida, boa para grandes volumes | Lenta, cara em processamento |
| Problema central | Distribuir a chave com segurança | Desempenho; precisa confirmar de quem é a chave pública |
| Garante sozinha | Confidencialidade | Confidencialidade e autenticidade (assinatura) |
| Exemplos cobrados | AES, DES, 3DES, Blowfish, RC4 | RSA, ECC (curvas elípticas), Diffie-Hellman, DSA |
Para fixar: a simétrica é uma chave de casa copiada para quem vai entrar. Funciona bem, mas você precisa entregar a cópia sem que ninguém a intercepte. A assimétrica é um cadeado aberto (a chave pública) que você distribui à vontade. Qualquer um tranca a caixa com ele, mas só você abre, porque a chave do cadeado (a privada) nunca sai do seu bolso.
Uma armadilha frequente é o Diffie-Hellman. Ele é assimétrico, mas não serve para cifrar mensagens: serve para combinar uma chave secreta entre duas partes por um canal inseguro. O DSA, por sua vez, serve só para assinar.
Quem usa qual chave: a tabela que decide a questão
| Objetivo | Quem cifra / assina | Com qual chave | Quem decifra / verifica | Com qual chave |
|---|---|---|---|---|
| Sigilo (só o destinatário lê) | Remetente | Pública do destinatário | Destinatário | Privada do destinatário |
| Assinatura (provar a autoria) | Remetente | Privada do remetente | Qualquer pessoa | Pública do remetente |
O raciocínio vem do objetivo. Para sigilo, só o destinatário pode conseguir abrir, então a abertura tem de depender de algo que só ele tem, a privada dele. Para assinatura, só o autor pode ter produzido, então a produção depende de algo que só ele tem, a privada dele, e a conferência fica aberta a qualquer pessoa, com a pública.
Em resumo: a chave privada é usada para decifrar quando se busca sigilo e para assinar quando se busca autoria. A pública cifra e verifica.
Hash, assinatura digital e certificado digital: três coisas diferentes
São três conceitos vizinhos, e a banca troca um pelo outro:
| Critério | Hash (resumo) | Assinatura digital | Certificado digital |
|---|---|---|---|
| O que é | Função que gera um resumo de tamanho fixo da mensagem | O hash cifrado com a chave privada do autor | Documento eletrônico que vincula uma chave pública a uma identidade |
| É reversível? | Não: é de mão única | O resumo é verificado com a chave pública | Não se aplica |
| Garante | Integridade | Autenticidade, integridade e não repúdio | Confiança de que a chave pública pertence a quem diz |
| Garante sigilo? | Não | Não | Não |
| Quem emite / exemplos | MD5, SHA-1, SHA-256 | O próprio titular, com sua chave privada | Autoridade Certificadora (AC) |
Como a assinatura funciona: o software calcula o hash do documento e cifra esse resumo com a chave privada do autor. Quem recebe calcula o hash outra vez, decifra a assinatura com a chave pública do autor e compara os dois resumos. Se forem iguais, o documento não foi alterado (integridade) e foi assinado por quem tem aquela privada (autenticidade e não repúdio). O texto do documento continua legível. Assinar não esconde nada.
O certificado digital resolve o ponto fraco da assimétrica. Uma chave pública solta pode ser de qualquer pessoa. O certificado é a "carteira de identidade" dela: traz o nome do titular, a chave pública (nunca a privada), o prazo de validade, a AC emissora e a assinatura digital da própria AC. No Brasil, a infraestrutura oficial é a ICP-Brasil, criada pela MP 2.200-2/2001, cuja AC Raiz é o ITI (Instituto Nacional de Tecnologia da Informação). O tipo A1 fica armazenado no computador; o A3, em token ou cartão com chip.
Na prática, as duas trabalham juntas
Nenhum sistema real escolhe uma só. Quando você acessa um site em HTTPS, o protocolo TLS usa a criptografia assimétrica para autenticar o servidor (por meio do certificado) e para combinar com segurança uma chave de sessão. Depois disso, os dados trafegam cifrados com criptografia simétrica, porque ela é muito mais rápida. Esse modelo se chama criptografia híbrida.
O mesmo vale para o envelope digital: a mensagem é cifrada com uma chave simétrica aleatória, e essa chave é cifrada com a chave pública do destinatário. Junta-se a velocidade da simétrica com a distribuição segura da assimétrica.
| Situação | O que entra em cena |
|---|---|
| Cifrar um disco ou um arquivo grande | Simétrica (ex.: AES) |
| Enviar uma chave secreta por canal inseguro | Assimétrica (ou Diffie-Hellman) |
| Provar quem assinou um contrato eletrônico | Assinatura digital (privada do signatário) |
| Saber se um arquivo baixado foi corrompido | Hash (comparar o resumo) |
| Confiar que o site é mesmo do banco | Certificado digital emitido por AC |
Certo ou errado: como a banca arma a troca
1. "Para garantir que apenas o destinatário leia a mensagem, o remetente deve cifrá-la com a sua própria chave privada." Errado. A palavra-armadilha é "sua própria". Se você cifra com a sua privada, qualquer pessoa decifra com a sua pública, que é pública. Isso gera autenticidade, não sigilo. Para sigilo, cifra-se com a pública do destinatário.
2. "A assinatura digital garante a autenticidade, a integridade e a confidencialidade do documento assinado." Errado. A palavra-armadilha é "confidencialidade". A assinatura garante autenticidade, integridade e não repúdio. O documento assinado continua legível. Para sigilo, é preciso cifrar o conteúdo.
3. "Na criptografia simétrica, a mesma chave é empregada para cifrar e decifrar, o que a torna mais rápida que a assimétrica, embora imponha o desafio da distribuição segura da chave." Certo. É exatamente o par vantagem/desvantagem da simétrica.
4. "O certificado digital contém a chave privada do titular, assinada pela autoridade certificadora." Errado. A palavra-armadilha é "privada". O certificado é público e carrega a chave pública. A privada não sai do titular.
A frase-antídoto
Simétrica = uma chave, rápida, difícil de entregar. Assimétrica = par de chaves: sigilo se cifra com a PÚBLICA de quem recebe; assinatura se faz com a PRIVADA de quem envia. Assinatura e hash não dão sigilo. O certificado carrega a chave pública, nunca a privada.
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Estude com os olhos
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