Criptografia Assimétrica: RSA e Curvas Elípticas

A criptografia assimétrica usa um par de chaves matematicamente relacionadas: uma chave pública (compartilhada livremente) e uma chave privada (mantida em segredo). Os dados criptografados com a chave pública só podem ser descriptografados com a chave privada, e vice-versa.

RSA (Rivest–Shamir–Adleman, 1977) baseia-se na dificuldade de fatorar números primos grandes. A segurança depende do tamanho da chave: RSA-2048 é o mínimo atual; RSA-4096 é indicado para usos de alta segurança. RSA é mais lento que a criptografia simétrica — é usado para troca de chaves, não para dados em grande volume.

Geração de chaves RSA:

ECC oferece segurança equivalente à do RSA com tamanhos de chave muito menores. Uma chave ECC de 256 bits é comparável a uma chave RSA de 3072 bits. Chaves menores significam operações mais rápidas e menor largura de banda — algo essencial para negociações TLS e dispositivos móveis.

Curvas amplamente usadas:

• P-256 (secp256r1) — padrão da NIST, usado no TLS
• X25519 — projetada por Bernstein, oferece troca de chaves eficiente e não envolve preocupações com patentes
• Ed25519 — esquema de assinatura EdDSA, usado em chaves SSH

Na prática, a criptografia assimétrica e a simétrica são combinadas:

1. Assimétrica: criptografar uma chave simétrica aleatória com a chave pública do destinatário
2. Simétrica: criptografar os dados reais com essa chave

É assim que o TLS funciona: RSA/ECDH negocia chaves de sessão; AES criptografa os dados da sessão.

Diffie-Hellman (DH) permite que duas partes estabeleçam um segredo compartilhado por um canal inseguro sem trocar uma chave. O segredo compartilhado é usado para derivar uma chave de sessão simétrica. ECDH (DH de curva elíptica) é a variante moderna usada no TLS 1.3.

Perfect Forward Secrecy (PFS): cada sessão usa chaves DH efêmeras, que são descartadas após o uso. Mesmo que a chave privada do servidor seja comprometida posteriormente, não será possível descriptografar sessões antigas que tenham sido gravadas. O TLS 1.3 exige PFS; procure conjuntos de cifras ECDHE no TLS 1.2.

RSA tem duas finalidades:

• Criptografia: criptografar com a chave pública → somente o titular da chave privada pode descriptografar
• Assinatura: assinar com a chave privada → qualquer pessoa com a chave pública pode verificar a autenticidade

Use preenchimento OAEP para criptografia; preenchimento PSS para assinaturas. Nunca use PKCS#1 v1.5 para criptografia.

Computadores quânticos que executem o algoritmo de Shor poderiam quebrar RSA e ECC. A NIST está padronizando algoritmos de criptografia pós-quântica (CRYSTALS-Kyber para troca de chaves, CRYSTALS-Dilithium para assinaturas). A migração levará anos — comece agora a catalogar os sistemas que dependem de criptografia.

As chaves assimétricas exigem gerenciamento seguro: gere-as em um dispositivo confiável, proteja as chaves privadas com uma frase secreta ou HSM, faça a rotação das chaves periodicamente e revogue chaves comprometidas por meio de CRL/OCSP. Perder as chaves privadas significa perder o acesso a todos os dados criptografados.

A criptografia assimétrica usa pares de chaves públicas e privadas. RSA é comprovado, mas lento; ECC oferece segurança equivalente com chaves menores. A criptografia híbrida combina ambas para uso prático. Diffie-Hellman permite a troca segura de chaves; ECDHE oferece sigilo de encaminhamento. As ameaças quânticas se aproximam — acompanhe a padronização de PQC da NIST.