avaintenvaihdosta

Avaintenvaihdosta tarkoittaa kryptografisten avainten vaihtoa kahden tai useamman osapuolen välillä, jotta voidaan luoda yhteinen salausavain ja suojata viestintä. Prosessi mahdollistaa salatun yhteyden sekä varmistaa viestien luottamuksellisuuden, eheyden ja mahdollisen todentamisen.

Avaintenvaihdosta voidaan toteuttaa kahdella pääperiaatteella: symmetrisellä avaintenvaihdolla sekä epäsymmetrisellä eli julkisen avaimen -menetelmillä. Symmetrisessä vaihtossa osapuolet ovat ennalta sopineet salaisen avaimen, jota käytetään sekä salaukseen että purkuun; avaimen jakaminen edellyttää turvallista ulkoista kanavaa, ja suurissa järjestelmissä se ei skaalautuvuudeltaan ole käytännöllistä. Epäsymmetrisessä avaintenvaihdossa käytetään julkisen avaimen kryptografiaa. Yleisimmät protokollat ovat Diffie-Hellman (DH) ja Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH). Näissä osapuolet voivat muodostaa yhteisen salaisen avaimen hyödyntämällä toistensa julkisia ja omia yksityisiä avaimia, ilman että avainta tarvitsee siirtää verkon yli.

Autentikointi on keskeinen osa avaintenvaihdosta; ilman sitä DH-vaihto on alttiina miehittäjä-hyökkäyksille. Autentikointi toteutetaan yleensä digitaalisten allekirjoitusten tai luotettavien sertifikaattien avulla.

Käytännön sovelluksissa avaintenvaihto on TLS-kättelyn keskeinen osa; yleisimpiä ovat DH- ja ECDH-avainvaihdot, joiden avulla luodaan tilapäinen salausavain ja mahdollistetaan Forward Secrecy. Avainhallinta kattaa avainten elinkaaren, turvallisen säilytyksen, kierrätyksen ja jatkuvan uhka-arvioinnin, sekä huomioi tulevat kvanttihyökkäykset ja post-kvanttisia vaihtoehtoja.