tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
זאת מבלי לחשוף במהלך הפרוטוקול שום רמז לגבי מהות הסוד עצמו, מלבד עצם קיומו.
קיים מגוון רחב של פרוטוקולים, שייעודם הוא בהיקף נרחב יותר מאשר הסתרת מידע, הבטחת שלמות או אימות זהויות.
פרוטוקולים קריפטוגרפיים משמשים גם בהיבטים שונים אבטחת של מדיה דיגיטלית כגון:
חתימה עיוורת, טכניקה לאבטחת העברה אנונימית, של מזומנים דיגיטליים ברשת.
בהוכחת סמכותם של הגורמים המעורבים בתהליך ההעברה מבלי לחשוף את זהותם.
אבטחת חותם זמן דיגיטלי, המשמש להוכחת קיומו של מידע נתון בנקודת זמן כלשהי (מערב בדרך כלל צד שלישי כמו נוטריון).
חתימה בלתי ניתנת להכחשה, פרוטוקול אינטראקטיבי שמאפשר לחותם, להגביל את מי שיוכל לאמת את החתימה, על ידי כך שאימות החתימה מחייב את מעורבותו.
דוגמה לצורך כזה היא, כאשר החותם מעוניין למנוע מהמאמת להוכיח לצד-שלישי את חתימתו על מסר מסוים, העלולה להסגיר מידע אחר שאינו מעוניין בחשיפתו.
פרוטוקול הצפנה שמאפשר לשתי ישויות להתקשר ביניהם בנוכחות שרת הנמצא בתווך מבלי שהשרת יוכל לפענח את המסרים.
שיטת הצפנה זו קיבלה תאוצה בעקבות החשיפות האחרונות של פרשת סנאודן שבה התגלה שארגוני ביון מצותתים דרך קבע לשיחות סלולריות המוצפנות על ידי שרתי חברות התקשורת.
הרעיון הוא להוציא את האחריות לניהול הצפנת התוכן מהשרת ולהעבירה לידי המשתמשים עצמם.
הצפנה הניתנת להכחשה, שיטה המרחיבה את ההצפנה הרגילה באופן שמאפשר פענוח צופן נתון ליותר ממסר אחד.
בכך מונע הוכחת קיומו של מידע ספציפי שצופן זה מתייחס אליו.
שיטה זו שימושית במקרה שנכפה על המצפין לחשוף את מפתח ההצפנה הסודי שברשותו.
ביכולתו למסור מפתח הצפנה מדומה (אחר), שבפענוח הצופן בעזרת מפתח זה מתקבל מסר בעל משמעות אחרת.
בשיטה זו אין דרך להוכיח מתמטית לאיזה מפתח משויך הצופן, היות שייתכנו יותר מספר מסרים מהם אפשר לקבל צופן זהה ובכך ניתן להסתיר את המסר האמיתי.
פרוטוקול אבטחת מטבע מבוזר כמו ביטקוין, הוא פרוטוקול קריפטוגרפי המספק הגנה על עסקאות מטבע מבוזר באופן כזה שלא ניתן יהיה לבצע בזבוז כפול.
פרוטוקול חישוב רב משתתפים שומר סודיות, הוא פרוטוקול קריפטוגרפי שנועד לאפשר תשתית לביצוע חשיבוים מעל גבי ערוץ פתוח מבלי לחשוב את הנתונים האמיתיים עליהם מבוצעים החישובים.
מתאים במיוחד למחשוב ענן ומכרזים דיגיטליים.
פרוטוקול אתגר-מענה (Challenge response), הוא פרוטוקול אימות זהויות, שבו ישות אחת הנקראת "טוען" או "מוכיח", מוכיחה את זהותה לישות אחרת הנקראת "מאמת" בהפגנת ידיעת סוד המשויך לאותה ישות, מבלי לחשוף את הסוד עצמו במהלך הפרוטוקול.
ההוכחה נעשית באמצעות מתן מענה לאתגר תלוי-זמן בדרך כלל מספר שנבחר באופן אקראי על ידי המאמת בתחילת הפרוטוקול, כאשר המענה על האתגר נגזר מסודו של המוכיח ומהאתגר.
היות שבכל ריצת פרוטוקול האתגר שונה המענה אינו מספק כל מידע שימושי לצורך אימות חוזר עבור מצותת המאזין למהלכי הפרוטוקול.
פרוטוקול אתגר-מענה מספק מה שקרוי "אימות חזק" המושג באמצעים קריפטוגרפיים באופן כזה שהמוכיח אינו חושף את סיסמתו כלל.
בה המוכיח מאמת את זהותו באמצעות משלוח סיסמה או ערך מוצפן שלה.
תהליך אימות באמצעות סיסמה נקרא "אימות חלש" כיוון שהמוכיח נדרש לשלוח את סיסמתו בערוץ תקשורת לא מוגן שבו מצותת עלול ליירט את הסיסמה.
פרוטוקול אתגר-מענה ניתן ליישום בשיטת הוכחה אינטראקטיבית, בה "מוכיח" ו"מוודא" מחליפים ביניהם מסרים (אתגר אקראי ומענה) במספר מהלכים או חילופי מסרים.
כאשר מטרת המוכיח לשכנע את המוודא באמיתות טענה כלשהי במקרה זה ידיעת סוד והמוודא מקבל או דוחה את הוכחת הטענה בהתאם.
ההוכחה כאן היא במובן הסתברותי ולא במובן המקובל במתמטיקה.
כלומר בהקשר זה ההוכחה צריכה להיות נכונה רק בהסתברות מוגבלת אם כי גבוהה.
הנחת היסוד של פרוטוקול אתגר-מענה לצורך אימות זהויות היא שהמוכיח והמאמת משתפים ביניהם סוד כלשהו מראש.
ההוכחה המשמשת לאימות היא בעצם הוכחת ידיעת הסוד בפני המאמת באמצעות מתן תגובה נכונה לאתגר אקראי תוך שימוש בסוד המשותף לבדיקת נכונות המענה שהתקבל.
הוכחה אינטראקטיבית נקראת "הוכחת ידע" אם היא מכילה שני מאפיינים בסיסיים אלו:
שלמות, הפרוטוקול ייקרא "שלם" אם בהינתן משתתפים הגונים, הפרוטוקול יצליח בהסתברות מכרעת לשכנע את המאמת בנכונות הטענה, כאשר ההסתברות לכישלון הפרוטוקול זניחה.
נאותות, הפרוטוקול נקרא "נאות" אם מוכיח שאינו הגון המנסה להתחזות למוכיח האמיתי, אינו מסוגל להשלים את הפרוטוקול בהצלחה מול המאמת ללא ידיעת סוד השקול לסודו של המוכיח האמיתי.
נאותות מבטיחה כי הפרוטוקול אכן מספק הוכחת ידיעת הסוד שבידי המוכיח.
וכי מתחזה לא יוכל לרמות בטענה כי הוא יודע את הסוד.
הרעיון הבסיסי של פרוטוקול אתגר-מענה לאימות זהויות מאוד פשוט, במקום לשלוח את הסיסמה עצמה באופן גלוי, הסיסמה משמשת כמפתח הצפנה לאחר המרה למפתח הצפנה באמצעות פונקציה מוסכמת (בדרך כלל פונקציית גיבוב קריפטוגרפית), כך שהנתונים שעוברים בערוץ התקשורת אינם במצב קריא.
השימוש במפתחות הצפנה שנגזרים מסיסמת הלקוח כדי לאמת את זהותו נקרא אימות חזק, במובן שהמאמת אינו נדרש לחשוף את סיסמתו או המפתח הפרטי שלו באופן שמאפשר למצותת ליירטו, אלא תחת זאת שולח ערכים זמניים המוצפנים באמצעות המפתח הסודי שברשותו.
חילופי המסרים בין המוכיח למאמת אינם מספקים כל תועלת למצותת, גם ניתוחם לא ישא פרי, מאחר שהם בכמות מועטה מדי שאינה מספקת לצורך ניתוח הצופן או ניחוש המפתח.
ניתן ליישם פרוטוקול אתגר-מענה במספר דרכים: באמצעות טכניקות סימטריות בלבד, בשילוב הצפנה א-סימטרית או בשיטת הוכחה באפס ידע.
מנגנון האימות של GSM משתמש בפרוטוקול אתגר מענה בשלושה מהלכים, באמצעים סימטריים בלבד, לצורך אימות הלקוח בעת חיוג בטלפון הנייד.
טיוטה הנקראת Salted Challenge Response Authentication Mechanism בקיצור SCRAM מפרטת את מנגנוני האימות מבוססי אתגר-מענה של שלד התוכנה SASL ו-GSS-API.
פרוטוקול אתגר-מענה מבוסס הצפנה סימטרית
במנגנון אתגר-מענה המבוסס על הצפנה סימטרית המוכיח והמאמת צריכים לשתף ביניהם מפתח הצפנה (או סיסמה ממנה נגזר מפתח ההצפנה) מראש.
במקרה של רשת מרובת משתתפים נדרשת מעורבות צד שלישי נאמן הנקרא שרת הפצת מפתחות.
תפקודו העיקרי של שרת זה הוא לייצר ולספק מפתחות הצפנה זמניים לכל אחד ממשתמשי הרשת כל אימת שמשתמש אחד נדרש לאמת זהותו מול משתמש אחר, זאת בעזרת שיתוף מפתחות הצפנה סודיים ארוכי טווח, מראש בין כל המשתמשים לבין שרת זה.
דוגמה טובה לשרת כזה היא שרת KDC של פרוטוקול קרברוס.
טכניקות אימות המבוססות על תקן איזו ISO/IEC 9798 מניחות מראש כי המשתתפים משתפים ביניהם מפתחות הצפנה סודיים.
כאשר המוכיח מאמת את זהותו כלפי המאמת על ידי הוכחת ידיעת מפתח ההצפנה המשותף במשלוח מסר אקראי תלוי-זמן, המוצפן תחת מפתח זה.
בתנאי שפונקציית ההצפנה מספקת באופן עקיף גם שלמות המסר ומבטיחה כי כל שינוי בצופן ייחשף.
להלן דוגמאות לפרוטוקול אימות מבוסס אתגר-מענה לפי מפרטי תקן איזו:
פרוטוקול אימות חד-צדדי עם חותם זמן:
הפרוטוקול מבוצע במהלך אחד, בו המוכיח A שולח למאמת B את הקרוי חותם זמן, זהו ערך המכיל את הזמן שמקורו בשעון המקומי של המוכיח בעת משלוח הוכחת האימות.
אותו הוא מצפין בעזרת - פונקציית הצפנה סימטרית כלשהי המכילה מנגנון הבטחת שלמות, כאשר הוא המפתח המשותף.
במסר זה המוכיח כולל גם את זהותו של המאמת B, זאת כדי לייחד הודעה זו כדי למנוע שימוש חוזר בה מול A.
כאן B מסוגל לאמת את זהותו של A על ידי פענוח המסר המוצפן באמצעות המפתח המשותף ובדיקת פרמטר הטריות (מה שמחייב סנכרון הזמן בין המשתתפים), הוכחת הזהות מתקבלת אם וכאשר הזמן שמתקבל הוא בטווח המותר.
פרוטוקול אימות חד-צדדי עם מספר אקראי:
בפרוטוקול זה המאמת שולח תחילה מספר אקראי כלשהו למוכיח, כאשר המוכיח משיב במסר המכיל את המספר שקיבל כשהוא מוצפן באמצעות פונקציית הצפנה E עם המפתח המשותף K.
אולם כדי למנוע התקפה על הפרוטוקול (כאשר התוקף עלול לחזור ולשדר מסר זה מאוחר יותר כדי להתחזות ל-A), יש צורך להגביל את הפרוטוקול באופן שלא יאפשר שידור חוזר של אותם ערכים בטווח זמן כלשהו.
פרוטוקול אימות דו-צדדי עם מספר אקראי:
פרוטוקול זה דומה לקודמו אך מכיל מסר שלישי שנועד לאמת את זהותו של B כלפי A.
כאשר A מאמת את זהותו על ידי בדיקת התאמת הערכים המוצפנים שקיבל לאלו שמצויים ברשותו קודם לכן.
אפשר לבסס פרוטוקול אימות דומה על פונקציית גיבוב במקום על פונקציית הצפנה, כאשר את מחליפים ב- הנקראת MAC (קוד אימות מסרים) שהיא בעצם פונקציית גיבוב עם מפתח.
ובשינוי קל של הפרוטוקול כדלהלן:
פרוטוקול אימות מבוסס MAC (פרוטוקול זה קרוי SKID):
במקום לפענח את המסר, המשתתפים מאמתים את זהות חבריהם על ידי הפעלת פונקציית הגיבוב על המסר הגלוי ו- בהתאמה (תוך שימוש במפתח המשותף) ואז השוואת התוצאה עם הערך המתקבל.
בפרוטוקול כזה הטוען מוכיח את זהותו בהוכחת ידיעת המפתח הפרטי שברשותו בשני אופנים: בפענוח אתגר שהוצפן עבורו במפתח הפומבי המתאים.
או על ידי חתימה דיגיטלית על המסר.
דוגמה פשוטה לשימוש במפתח פומבי:
פרוטוקול אימות חד-צדדי מבוסס מפתח פומבי:
הפרוטוקול מצריך שימוש בפונקציית גיבוב כדי להסתיר את המספר האקראי r במסר הראשון, בנוסף ערך אקראי זה מוצפן תחת המפתח הפומבי של A יחד עם פרטים נלווים.
כאן הטוען A מוכיח את זהותו על ידי פענוח האתגר שהוצפן באמצעות המפתח הפומבי שלו ושליחתו אל המאמת במצב קריא.
בהצגת יכולת הפענוח במפתח הפרטי המתאים, הוא מוכיח זהותו.
פרוטוקול נידהם-שרודר לשיתוף מפתח מזוהה, מבוסס על רעיון דומה כאשר בנוסף לערך האקראי המשתתפים בפרוטוקול שולחים זה לזה מפתחות הצפנה חד-פעמיים לצורך הצפנה סימטרית.
אתגר-מענה המבוסס על חתימה דיגיטלית
מנגנון X.509 וכן מנגנון האימות של תקן איזו 9798, מיישמים פרוטוקול אתגר-מענה המבוסס על חתימה דיגיטלית.
פרוטוקולים אלו מסתמכים על ההנחה כי המאמת מסוגל להשיג את מפתח האימות של החתימה הדיגיטלית של המוכיח באמצעים מקובלים (המבטיחים את שייכותם למשתמש) כמו באמצעות סרטיפיקט מפתח פומבי.
להלן דוגמאות לפרוטוקולים מסוג זה המקבילים לתקן איזו עבור מנגנוני האימות הסימטריים לעיל:
אימות חד-צדדי מבוסס חתימה דיגיטלית עם חותם זמן:
המוכיח שולח חותם זמן החתום בחתימה הדיגיטלית שלו.
בקבלת המסר החתום, המאמת B יכול לוודא באמצעות המפתח הפומבי של A כי החתימה אכן נעשתה על ידו ובזה הוא מקבל את זהותו.
על המאמת כמובן להשיג מראש את מפתח האימות הפומבי של החותם כאמור, באמצעים שיבטיחו עבורו את שלמותו ושייכותו לחותם.
פרוטוקול אימות עם מספר אקראי המבוסס על חתימה דיגיטלית:
המאמת שולח למוכיח ערך אקראי חד פעמי במצב קריא וכל מה שהמוכיח עושה הוא חותם על ערך זה ומחזירו למאמת יחד עם החתימה.
פרוטוקול אימות דו-צדדי מבוסס חתימה דיגיטלית, זהה לקודמו מלבד זאת ששני הצדדים שולחים זה לזה ערכים אקראיים חתומים בעזרת מנגנון החתימה הדיגיטלית שלהם.
Challange-Handshake Authentication Protocol הוא פרוטוקול אימות המבוצע מעל פרוטוקול נקודה לנקודה (PPP) - תקן תקשורת להעברת חבילות מידע להתקשרות דו כיוונית.
אלגוריתם CHAP משתמש בשיטת אתגר מענה המתוארת באמצעות תהליך הקרוי Handshake המתבצע בשלושה מהלכים לביצוע אימות זהויות המשתתפים בפרוטוקול.
הפרוטוקול מבוצע בשכבת הקו של מודל ה-OSI בתחילת ההתקשרות וכן עשוי להתבצע פעמים נוספות במהלך ההתקשרות, על מנת לצמצם את הזמן בו הקשר חשוף לניסיונות התחזות מצד תוקף פוטנציאלי.
אלגוריתם CHAP מתבצע בסיום שלב ההתקשרות בין הנקודות, לאחר שההתקשרות בוצעה בהצלחה, צד אחד הקרוי 'מזהה' שולח מסר הקרוי 'אתגר' לחברו.
החבר מגיב במתן 'מענה' - ערך המופק בדרך כלל באמצעות פונקציית גיבוב והמזהה בודק אם המענה מתאים לערך שהוא מחשב בעצמו.
אם הערך נמצא מתאים למצופה המזהה מגיב בחיוב, אחרת הקשר מסתיים בכישלון.
יתרונות הפרוטוקול הם במתן הגנה מפני התקפת שידור חוזר מצד אחד מהצדדים המשתתפים בפרוטוקול לאחר סיום ההתקשרות או מצד גורם שלישי המצותת למהלכי פרוטוקול ומנסה להתחזות לאחד הצדדים.
זאת באמצעות שימוש בערכים משתנים גם של המזהה וגם של האתגר.
תהליך האימות מסתמך על סוד הידוע אך ורק לצדדים המשתתפים בפרוטוקול, המזהה והצד המתקשר עמו.
הסוד המשותף עצמו לא מועבר במהלך האימות בערוץ התקשורת ועל כן אינו נתון לסכנת ציתות וחשיפה.
כמו כן הפרוטוקול מאפשר אימות זהויות דו כיווני.
החסרונות הם שהפרוטוקול מחייב שהסוד המשותף יהיה במצב גלוי ועל כן לא ניתן להצפינו באופן שלא ניתן לשחזור (כגון באמצעות פונקציה חד כיוונית).
הפרוטוקול אינו יעיל במערכות גדולות מאחר הוא מחייב סוד משותף נפרד לכל זוג מתקשרים אפשרי.
מלבד זאת הפרוטוקול אינו מסתמך על צד שלישי נאמן ועל כן לא ניתן להעביר את הסוד המשותף לנקודות אחרות ברשת מבלי להסתכן, גם אם הסוד יוצפן בדרך המאפשרת שחזורו.
פרוטוקול אתגר-מענה ניתן ליישום בעזרת כרטיס חכם המכיל שבב או מעגל אלקטרוני מתאים, אם המעגל המשולב או שבב הזיכרון שבו הם חסיני מגע (tamper resistant).
פרוטוקול דמשק היה מסמך מתקופת מלחמת העולם הראשונה, אשר ניתן לפייסל אבן חוסיין על ידי שתי אגודות הסתרים הערביות אל-פתאת ואל-עהד בעת ביקורו השני לדמשק שבמהלכו נועד עם בכירים טורקיים בקונסטנטינופול.
אגודות הסתרים הכריזו שהן תתמוכנה במרד נגד האימפריה העות'מאנית אותו ארגן אביו של פייסל חוסיין בן עלי.
האגודות התנו זאת בכך שהתנאים בפרוטוקול יועברו אל הבריטים.
דרישות אלו, אשר הגדירו את הטריטוריה של מדינה ערבית עצמאית שתוקם במזרח התיכון ותכיל את כל האדמות של אסיה המערבית, הפכו מאוחר יותר למצע הדיונים במכתבי חוסיין-מקמהון.
ב-5 בפברואר שנת 1914 נפגש בנו של השריף, עבדאללה (לימים עבדאללה הראשון, מלך ירדן), עם הוריישו קיצ'נר, המושל הבריטי במצרים וסודאן.
הפגישה נערכה בקהיר ובמהלכה שאל עבדאללה האם הבריטים יגישו לחוסיין סיוע במקרה שהטורקים יתקפו את חג'אז.
תגובתו של קיצ'נר הייתה שלילית.
ברם, חודשיים לאחר מכן נפגש עבדאללה עם רונאלד סטורס, מזכירו של קיצ'נר, ובפגישה זו הבטיח לו המזכיר שבריטניה תבטיח את הסטטוס קוו כנגד "התוקפנות הטורקית".
חוסר הרצון הבריטי להתנגד לטורקים נגוז לאחר פרוץ המלחמה באוגוסט 1914. קיצ'נר, ששירת כעת בתפקיד מזכיר המדינה לענייני המלחמה, שלח הודעה לעבדאללה ובה שאל האם הערבים יתמכו בבריטניה אם טורקיה תצטרף לצד הגרמני במלחמה.
עבדאללה השיב שהשריף יתמוך בבריטניה אם זו תתמוך במאבקו נגד הטורקים.
עד שהגיעה תשובתו של קיצ'נר באוקטובר הטורקים כבר הצטרפו אל הגרמנים
קיצ'נר כעת הכריז שאם האמיר והאומה הערבית יתמכו בבריטניה במלחמה, הבריטים יכירו בעצמאות של האמירות ושל הערבים ויתר על כן אף יגנו על הערבים נגד אויבים מחוץ.
ואז קיצ'נר הוסיף על דעת עצמו משפט שעתיד לעורר מחלוקת בלונדון ובמזרח התיכון שנים רבות לאחר מכן.
הוא אמר "ייתכן שהערבים מהגזע האמיתי ישלטו על החליפות במכה או באל-מדינה וכך עשוי לצמוח טוב, בסיוע האל, מכל הרשע שמשתולל כעת.
בתגובתו חוסין לא הזכיר את החליפות אלא אמר שהוא לא יוכל מידית לקטוע את היחסים עם הטורקים בשל מעמדו באסלאם.
ב-11 בנובמבר 1914, הכריזו הטורקים על ג'יהאד נגד מדינות ההסכמה ודחקו בחוסיין בן עלי
השריף של מכה, לתמוך בהם ולשלוח חיילים לתגבור כוחותיהם.
זמן לא רב לאחר ההכרזה הגיעו אל חוסיין נציגים משתי אגודות הסתרים הערביות בינואר 1915 במטרה לשכנעו להנהיג מרד כנגד האימפריה.
בד בבד בנו הבכור של חוסיין עלי אבן חוסיין חשף מזימה טורקית להפיל את השריף ולהעלות במקומו את עלי ח'יידאר, ראש ענף המוטאליב העשוק במשפחת שריף.
חוסיין הורה לבנו פייסל (לימים פייסל הראשון מלך עיראק) להטיח בפני הווזיר הגדול בקונסטנטינופול את העדויות למזימה, אך גם לבקר בדמשק על מנת לבדוק את ההתכנות של מרד יחד עם מנהיגי אגודות הסתרים.
פייסל עשה זאת ב-26 במרץ שנת 1915. לאחר חודש שיחות פייסל לא היה מרוצה מהכוח שבידי התנועה הערבית וסיכם שמרד לא יוכל להצליח ללא סיוע של אחת מהמעצמות.
כשהגיע לקונסטנטינופול באפריל והתבקש על ידי הטורקים לסייע לג'יהאד, הוא החל להיות מודאג ממעמד משפחתו בחג'אז.
עם שובו, ביקר פייסל בדמשק על מנת לחדש את השיחות עם שתי אגודות הסתרים.
במהלך ביקור זה קיבל פייסל את המסמך שלימים יקרא "פרוטוקול דמשק".
המסמך הצהיר שהערבים ימרדו בסיוע בריטניה ובתמורה תוכר עצמאות הערבים באזור שמשתרע מדרום טורקיה, גובל במזרח עם פרס ועם המפרץ הפרסי, גובל במערב עם הים התיכון וגובל בדרום עם הים הערבי.
בעת התייעצויות בטאיף שבסעודיה בין חוסין ובניו בשנת 1915 נקט פייסל בקו הזהיר, עלי התנגד למרד ועבדאללה תמך בקו של פעולה.
לבסוף הציב השריף את יוני 1916 כתאריך תחילת המרד.
הוא החל להוועד עם הנציב העליון מטעם בריטניה במצרים, הנרי מקמהון באמצעות מכתבי חוסיין מקמהון.
בקריפטוגרפיה, שיטת פייגה-פיאט-שמיר (Feige-Fiat-Shamir) בקיצור FFS היא סוג של פרוטוקול הוכחה באפס ידיעה מקבילי שפותח על ידי אוריאל פייגה, עמוס פיאט ועדי שמיר ב-1988 לצורך אימות זהויות ברשת, במקום שיטת האימות הקונבנציונלית באמצעות סיסמה.
ככל הוכחה באפס ידיעה, פרוטוקול פייגה-פיאט-שמיר מאפשר למשתתף אחד להוכיח בפני המשתתף האחר ידיעת סוד מבלי הצורך לחשוף בפניו אף לא רמז קל בנוגע לסוד עצמו שלא ניתן היה להשיג באמצעים אחרים.
גרסה דומה של הפרוטוקול מתאימה גם לצורך חתימה דיגיטלית.
פרוטוקול פייגה-פיאט-שמיר הוא הרחבה של פרוטוקול פיאט-שמיר הבסיסי שפיתחו ב-1986 המיישם את רעיון אפס ידיעה ומשתמש בקושי המשוער שבמציאת שורש ריבועי מודולו שלם פריק, כאשר גורמיו הראשוניים אינם יודעים, שהיא כידוע בעיה מתמטית קשה.
השימוש בבעיה זו כבסיס לפרוטוקול אימות כבר עלה כשנתיים קודם לכן על ידי פישר, מכלי ורקוף ביורוקריפט 84, אולם פרוטוקול פיאט-שמיר משופר יותר.
חסרונו היחידי הוא בכך שבכל סבב מועברת סיבית אתגר אחת בלבד, מסיבה זו כדי להגיע לרמת בטיחות סבירה יש צורך במספר גדול מאוד של סבבים, מה שהופך את האלגוריתם ללא יעיל.
לעומתו פרוטוקול זה משתמש במחרוזת סיביות אתגר בו זמנית בכל סבב ועל כן יעיל יותר.
פרוטוקול פייגה-פיאט-שמיר מתאים לשימוש כאמצעי לאימות זהויות המוטמע בכרטיס חכם או כל מתקן נייד אחר המכיל מעבד קטן שמסוגל לבצע חישובים בהיקף מצומצם.
אף על פי שהפרוטוקול משתמש באריתמטיקה מודולרית צורך משאבי מחשוב קטנים יחסית ל-RSA ומתאים למימוש במתקנים ניידים.
פרוטוקול פייגה-פיאט-שמיר הוא מערכת הוכחה אינטראקטיבית, כלומר מהלכי הפרוטוקול המתוארים מבוצעים במספר סבבים, בהם המוכיח שולח הוכחה כלשהי למוודא, זה בתורו מחזיר אתגר אקראי למוכיח והאחרון משיב לאתגר במתן מענה נכון התלוי בסודו.
באמצעות המידע הפומבי, ההוכחה והמענה לאתגר שקיבל, המוודא מסוגל להשתכנע כי המוכיח מחזיק בסוד הידוע רק לו ובשום שלב אין המוכיח נדרש לחשוף מאומה מהסוד.
היות שמהלכי הפרוטוקול כוללים שימוש במספרים אקראיים, לא ניתן להעתיק את מהלכי הפרוטוקול לצורך אימות עתידי ללא ידיעת הסוד, רק מי שבידיו הסוד המתאים יוכל לענות על כל אתגר שיוצב לו נכונה.
במערכת אימות זהויות מעשית הלקוח A מגיש בקשת התחברות לשרת B ומנסה לאמת את זהותו מולו על ידי הוכחת ידיעת הסיסמה מבלי לחשוף את הסיסמה עצמה.
לשם כך מסתייעים בצד שלישי נאמן (נקרא גם רשות מאשרת), הלקוח רושם מפתח פומבי מתאים אצל הצד השלישי בעזרתו השרת מסוגל לאמת את זהות הלקוח.
על כן ההנחה היא שהמפתח הפומבי של הלקוח מאומת ומשויך לו באמצעים מקובלים כמו תעודת מפתח פומבי החתומה על ידי רשות מאשרת, כך שהשרת B יוכל להשיג את המידע הציבורי הדרוש לצורך הפרוטוקול, באופן בטוח.
בוחרים שלם פריק שהוא כפולה של שני מספרים ראשוניים גדולים ו- השקולים ל-3 (מודולו 4), עקב כך מספרים אילו מכונים מספרי בלום (Blum integer) וכן המספר אינו שארית ריבועית מודולו כלומר שלו סימן יעקובי .
המודולוס יהיה ציבורי ויירשם אצל הצד השלישי וכמו כן צריך להיות גדול דיו כדי לסכל ניסיון לפרקו לגורמים.
בוחרים שלמים ו- המשמשים כפרמטרים של בטיחות (ראה בטיחות).
כחלק מתהליך ההכנה, כל משתמש פועל כדלהלן:
בוחר שלמים אקראיים בטווח וכן סיביות אקראיות (כמובן שצריך להתקיים , אולם כמעט בטוח שדרישה זו לא תופר לעולם כיוון שמשמעות הדבר שנמצא גורם ראשוני של המודולוס מה שלא סביר שיקרה).
מחשב את עבור כל השלמים (באופן זה מבטיחים ש- משתרע על פני כל השלמים מודולו וכן כל זר ל- ובעל סימן יעקובי 1, דרישה זו הכרחית כדי להבטיח שלא ייחשף כל מידע בנוגע לסוד).
המפתח הציבורי יהיה הווקטור אותו המשתמש רושם אצל הצד השלישי.
המפתח הפרטי הוא הווקטור ומשמש כסודו של A.
מהלכי הפרוטוקול מבוצעים פעמים כדלהלן:
A בוחר מספר אקראי בטווח וסיבית אקראית אחת ומחשב את ושולח את הנקרא הוכחה ל-B.
B שולח ל-A את האתגר שהוא וקטור סיביות אקראי .
A מחשב את (כלומר כפולה של בכל השלמים אשר מקבילים ל-1 בווקטור האתגר) ושולח את המענה ל-B.
B מחשב את ומוודא ש- וכן ש-.
אם בכל הסבבים כנדרש, B יכול לקבל את הוכחת הזהות של A ולא, ההוכחה תדחה.
להכנה המשתמש A בוחר 4 שלמים אקראיים המשמשים כמפתח פרטי וכן וקטור סיביות ומחשב את המפתח הפומבי:
לצורך אימות מול B המשתמש A בחר מספר אקראי וסיבית אחת, נניח ומחשב את ההוכחה: ושולח את לשרת.
השרת מייצר רצף סיביות אתגר אקראי ושולח למשתמש.
המשתמש בתורו מחשב את (רק הסיבית לכן נכלל בחישוב) ושולח בחזרה לשרת את המענה .
מה שנותר לשרת כדי לאמת את זהותו זה לבדוק האם כיוון שזהו אכן המקרה ההוכחה מתקבלת.
אם A מתחזה ואין לו שמץ של מושג לגבי הסוד .
הוא יכול לרמות רק אם ידע מראש מה תהיה מחרוזת סיביות האתגר שהשרת ישלח לו.
במקרה כזה הוא יכול פשוט לקבוע את: ואז המענה יהיה תמיד .
עבור כל סיבית סיכוייו לרמות הם חצי ובסך הכול סיכוייו הם עבור סבב בודד.
קל יותר להבין את הרעיון עם סיבית אתגר בודדת.
אם נתייחס רק לסיבית הראשונה המקבילה ל-, נניח שהמתחזה ישלח לשרת את הוא יצליח לענות תשובה נכונה רק אם סיבית האתגר שיקבל תהיה 1 כיוון שאז אולם תהיה לו בעיה עם סיבית 0 כי אז יהיה עליו לחשב את השורש הריבועי של .
ולפי הדוגמה המובאת לעיל, אם המתחזה יבחר מספר אקראי למשל וישלח לשרת את , קל לראות שאם סיבית האתגר היא 1 המענה הנכון הוא אולם אם סיבית האתגר תהיה 0 המענה צריך להיות השורש הריבועי של כיוון ש: הרי שהמענה הנכון הוא .
מכיוון שהדוגמה המובאת כאן היא במספרים קטנים, קל כמובן למצוא שורש ריבועי בסדר גודל כזה, במיוחד אם הגורמים הראשוניים ידועים.
אולם במספרים גדולים חישוב שורש ריבועי ללא ידיעת הגורמים הראשוניים הופך לבעיה מאוד קשה, על כן המתחזה יכשל.
בעיית מציאת שורש ריבועי של שלם פריק שקולה לבעיית פירוק לגורמים, לא ידוע על דרך יעילה לחישוב שורש ריבועי מודולרי ללא הגורמים הראשוניים.
לכן ביטחון האלגוריתם נשען על הקושי שבפירוק לגורמים.
כדי שהפרוטוקול יהיה בטוח כמובן יש צורך להבטיח שלא ניתן יהיה לפרק את המודולוס לגורמים עם מיטב האלגוריתמים הידועים.
ההנחה היא כיום שמודולוס בגודל 2048 סיביות רחוק מהישג יד של היכולת הטכנולוגית הנוכחית.
הפרמטרים ו- מספקים מדד יעילות וביטחון של הפרוטוקול.
גדול משפיע על סיבוכיות הפרוטוקול (כמות העבודה) ואילו גדול משפיע על התקשורת (היקף התעבורה).
מצד המוכיח עדיף קטן יותר כי הוא חושף פחות מידע, בעוד שהמאמת לעומת זאת מעדיף גדול.
אם (כלומר הפרוטוקול מבוצע בסבב אחד) ו- גדול יותר ניתן להגיע לביצועים טובים יותר על חשבון ביטחון, במקרה כזה הפרוטוקול לא יקרא הוכחה באפס ידיעה כיוון שאינו נאות לפי ההגדרה.
אולם מבחינה מעשית לנאותות יש חשיבות מועטה.
כיוון שהמושג אפס ידיעה תאורטי במהותו, כשזה נוגע להיבטים פרקטיים לעיתים מסתפקים ב-.
בהנחה שפירוק לגורמים היא בעיה קשה, ההתקפה הטובה ביותר כנגד הפרוטוקול - התקפת טקסט-מוצפן-נבחר היא בעלת סיבוכיות כך שמהיבט של ביטחון רצוי ש- יהיה גדול כדי לסכל התקפה כזו, אולם מהיבט של יעילות רצוי שלא יהיה גדול מדי.
במקרים בהם קיימת הגנה נוספת (כגון אם תהליך אימות מצריך נוכחות פיזית של המאמת או במקרים בהם קיימת הגבלה של מספר ניסיונות האימות האפשריים בפרק זמן נתון) מספקים רמת ביטחון טובה ().
בהתאם לצורך או לדרישות בטיחות, ניתן לממש את הפרוטוקול עם מודולוס נפרד לכל משתמש כשהגורמים הראשוניים ידועים רק לו.
או באמצעות מודולוס משותף למספר משתתפים שגורמיו הראשוניים ידועים רק לשרת הצד-השלישי והוא אחראי להפקת מפתח פומבי ומפתח פרטי מתאים לכל משתמש.
במקום לשלוח את במהלך הראשון לעיל, המשתתף A יכול לשלוח ערך גיבוב שלו בכך ניתן לצמצם מעט את היקף התעבורה.
ניתן ליישם את הפרוטוקול באופן שהוא יקרא מבוסס זהות.
פרוטוקול אימות מבוסס זהות הוא פרוטוקול שבו המפתח הפומבי של המוכיח הוא פונקציה של פרטי זהותו הפומביים כמו שם פרטי, מספר תעודת זהות, כתובת וכדומה.
במקרה כזה הצד השלישי, אחראי להפקת מפתחות פומביים עבור כל המשתמשים באמצעות פונקציה מוסכמת ומתוכם הוא מפיק את המפתחות הפרטיים המתאימים על ידי חישוב השורשים הריבועיים שלהם ושולח אותם לכל המשתמשים (כאמור חישוב השורשים הריבועיים אפשרי רק בידיעת הגורמים הראשוניים).
ניתן ליישם את מהלכי הפרוטוקול באופן מקבילי, כלומר במקום שהפרוטוקול יבוצע פעמים, המוכיח והמאמת יכולים לשלוח זה לזה את כל האתגרים וההוכחות בו זמנית.
אף על פי שהפרוטוקול במקרה כזה לא ייקרא הוכחה באפס ידיעה, יש בו תועלת להפחתת הסיכוי כנגד זיוף וניתן להוכיח כי הוא בטוח.
למעשה שיטת חתימה דיגיטלית של פייגה-פיאט-שמיר פועלת על עיקרון זה כאשר במקום וקטור אתגר אקראי החותם משתמש בערך הגיבוב של המסר המיועד לחתימה.
פרוטוקול ALOHA הוא פרוטוקול תקשורת מחשבים שפותח על ידי נורמן אברמסון בשנת 1970 באוניברסיטת הוואי.
פרוטוקול זה מציע דרך ייחודית בפשטותה לאפשר למספר משתמשים במקביל להשתמש בערוץ תקשורת משותף.
עקרונותיו של ALOHA מהווים בסיס לפרוטוקול ה-Ethernet הנמצא בשימוש רחב כיום.
הפרוטוקול נמצא גם בשימוש ברשתות תקשורת סלולרית.
בשנת 1970, ביחד עם עמיתיו באוניברסיטת הוואי, נורמן אברמסון הגה שיטה חדשה לפתור את בעיית הערוץ המשותף.
פרוטוקול ALOHA שימש בבניית רשת מחשבים אלחוטית, מבוססת חבילות הראשונה בעולם.
שיטת ALOHA סימנה התפתחות משמעותית בהנדסת תקשורת אלחוטית ובהנדסת רשתות תקשורת.
בעקבות עבודה זו, אברמסון קיבל בשנת 2007 את מדליית אלכסנדר גראם בל מארגון IEEE (המכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה) "על תרומתו בפיתוח רשתות מחשבים מודרניות"
פרוטוקול ALOHA הוא פרוטוקול תקשורת עבור שכבה שנייה (שכבת הקו) במודל שבע השכבות לתקשורת (מודל OSI).
הפרוטוקול מתאר דרך להעביר מידע בצורת מסגרות על ערוץ תקשורת משותף למספר לקוחות.
פרוטוקול אשר מאפשר למספר לקוחות לגשת לערוץ תקשורת משותף מכונה פרוטוקול גישה מרובה (Multiple Access protocol).
הרעיון הכללי מאחורי ALOHA הוא פשוט: כל משתמש יכול לשדר על הערוץ מתי שהוא חפץ.
במידה ויש התנגשות, המסגרות ששודרו נהרסו ויש לשדרם שנית במועד מאוחר יותר.
מועד השידור החוזר נקבע בצורה אקראית כדי למנוע התנגשויות חוזרות.
התנגשויות ניתנות לגילוי לאחר השידור, מאחר שכל התחנות מאזינות אחת לשנייה.
בנוסף, מניחים שהערוץ נטול רעשים, כלומר נפילת חבילה מתרחשת רק בעקבות התנגשות עם חבילה אחרת.
בכל פעם שלשתי מסגרות יש חפיפה בזמן השידור על הערוץ, תהיה התנגשות.
למעשה, בהינתן שתי הודעות שמשודרות, מספיק שרק הביט האחרון של ההודעה הראשונה יתנגש עם הביט הראשון של ההודעה השנייה כדי ליצור התנגשות.
עובדה זו יכולה לגרום לכמות גדולה מאוד של התנגשויות החל מעומס מסוים בכמות השליחות מלקוחות.
השאלה הנשאלת אם כך היא: מה היא הנצילות שהפרוטוקול יכול לספק?
נצילות הערוץ מוגדרת כיחס בין כמות המידע שהועברה (או גודל כל המסגרות שעברו בהצלחה, בביטים) לבין קצב השידור (או כמות הביטים הכוללת שעברה בערוץ).
בוצע ניתוח של נצילות הערוץ עבור מופע הודעות חדשות פואסוני בקצב λ הודעות לשנייה, הגורר קצב הופעת הודעות בערוץ (כולל שליחות חוזרות) g, עבור אורך הודעה ממוצע T שניות ועבור הסתברות הצלחת שליחת הודעה .
ניתוח זה מעלה נצילות: מה שגורר נצילות מקסימלית של 18%.
זוהי נצילות מקסימלית נמוכה למדי, ברור שעבור ערוץ עמוס יחסית הפרוטוקול נידון לחוסר יציבות, מספר רב של שידורים חוזרים ותעבורה נמוכה.
חרף כך, נצילות עשויה להספיק ואכן מספיקה, לאפליקציות רבות.
בעקבות פרוטוקול ALOHA המקורי, עוצבו במשך השנים פרוטוקולים מבוססי ALOHA נוספים (Slotted ALOHA, CSMA ועוד) לכן ניתן לומר שכיום ALOHA למעשה מייצג משפחה של פרוטוקולים.
בשנת 1972, הוצעה שיטה להכפיל את נצילות פרוטוקול ALOHA המקורי [Roberts,1972].
ALOHA מחורץ הוא פרוטוקול אשר מבוסס על הפרוטוקול שראינו, בהבדל אחד.
במטרה להגדיל את נצילות הערוץ ולחסוך שידורים חוזרים, מוסיפים ל-ALOHA מנגנון סנכרון.
סנכרון זה פירושו שצרכן יכול לשדר הודעה רק בזמנים מסוימים, במרחקים קבועים ושווים (רק בחריצים).
עקב סנכרון זה נמנעות התנגשויות רבות ותפוקת הערוץ עולה משמעותית ממה שראינו ב-ALOHA הקלאסי, כי עכשיו הודעה שמגיעה לשידור תחכה עד להגעה לחריץ הבא ולא תתנגש בהודעות המשודרות בחריץ הנוכחי.
הפעם: , מה שגורר נצילות מקסימלית של כ-37%.
יש לציין שמנגנון הסנכרון איננו טריוויאלי ועשוי להוות מכשול אמיתי בהשגת התוצאות הללו במימוש הפרוטוקול על גבי מרחקים ארוכים.
פְּרוֹטוֹקוֹל (נקרא בעברית גם פרטיכל וזיכרון דברים) הוא המסמך הנכתב במהלך דיון שבו משתתפים אחדים, ומסכם את שנאמר באותו דיון, ובכך מהווה בסיס להמשך ההתייחסות לדיון.
מועד קיום הדיון (תאריך, ולעיתים גם שעה).
כותרת הדיון, למשל "ישיבה של ועדת הכספים לדיון בהורדת מיסים".
לעיתים נעשית הבחנה בין משתתפים קבועים ובין אורחים שהוזמנו לדיון מסוים.
רושם הפרוטוקול הוא לעיתים אדם שמקצועו בכך, ואף שהוא נוכח בדיון, הוא אינו משתתף בו.
פעמים אחרות רושם הפרוטוקול הוא אחד ממשתתפי הדיון, הרושם את הפרוטוקול בנוסף להשתתפותו.
זהו לבו של הפרוטוקול והוא מציג את שנאמר בדיון.
לתוכן זה שתי וריאציות עיקריות:
רישום של דברי המשתתפים בדיון, בדיוק כפי שנאמרו (כולל התבדחויות, קריאות ביניים ונאצות).
צורת רישום זו מאפיינת פרוטוקולים של מליאת הכנסת (המתפרסמים ב"דברי הכנסת") ושל ועדותיה.
פרוטוקול מסוג זה נקרא פרוטוקול סטנוגרמי.
בפרוטוקול מסוג זה עולה לעיתים הדרישה למחוק מהפרוטוקול, כלומר להתייחס לדברים שנאמרו כאילו לא נאמרו, משום שיש בהם פגיעה קשה בחלק מהשומעים.
רישום תמציתי של עיקרי הדברים שנאמרו בדיון, ובפרט ההחלטות שהתקבלו בו.
הפרוטוקול מופץ בראש ובראשונה למשתתפי הדיון.
לעיתים מופצת תחילה טיוטה שלו, לשם קבלת הערות של משתתפי הדיון, ורק לאחר אישורם מופצת גרסה סופית.
לעיתים מובא הפרוטוקול (בחלקו או במלואו) גם לידיעת מי שלא השתתפו בדיון, אך הדיון נוגע לו.
המנהג לתעד את מהלך המשפט מוזכר כבר במשנה:
במשנה מוזכרים מספר סוגי שטרות שאם נמצאו - צריך להחזירם.
אחד מהם הוא "שטר בירורים".
בגמרא ישנן שתי שיטות לגבי מהותו של השטר הזה:
שיטה ראשונה שנהגה בבבל היא שזה שטר "טענתא" שזה אומר (לפי פירוש הרשב"ם) שטר שבו תועד כל מהלך המשפט והטענות של הצדדים, על מנת שאף צד לא יוכל לחזור בו בהמשך.
לפי שיטת רבי ירמיה מדובר בשטר שמתעד את בחירת הדיינים של שני הצדדים (כל אחד רשאי לבחור דיין אחד, ואת הדיין השלישי בית הדין בוחר) שגם הוא נועד למנוע את חזרתם מבחירה זאת מרגע שהשטר נחתם.
לפי שתי השיטות (אבל בעיקר לפי השיטה הראשונה) ניתן ללמוד שכבר מהמאה הראשונה או השנייה לספירה הייתה הקפדה על תיעוד מהלך המשפט.
חובת ונוהלי ניהול פרוטוקול מוסדרים בחוק בתי המשפט [נוסח משולב], תשמ"ד-1984 ועיקריו:
הפרוטוקול- לפי סעיף 68א ישקף נכונה את כל הנאמר ומתרחש בדיון בהתייחס למשפט, כולל שאלות והערות השופט, טענות הצדדים וחוות הדעת.
הפרוטוקול יכלול את כלל כתבי הטענות לרבות חוות דעת מומחים, מסמכים ותעודות שהוגשו והוצגו בפני בית המשפט בין אם בשלב הצגת הטענות או בעת הדין בבית המשפט.
אחריות קיום תיעוד המשפט ונאמנותו על השופט מנהל התיק.
בסוף הדיון בעלי הצדדים רשאים לקבל עותק מהפרוטוקול.
במקרה של שיבוש דברים ותוך 10 ימים ממועד מסירת הפרוטוקול, בבקשת בעל הדין שדבריו שובשו רשאי בית הדין לאחר דיון עם כלל בעלי הדין לתקן הרישום בפרוטוקול.
לפי סעיף 2 ב"תקנות סדר הדין האזרחי, תשע"ט-2018":
הקלטת דיון- לפי סעיף 68ב תיעשה רק בבקשת אחד או יותר מבעלי הדין ועל חשבונו.
אלא אם החליט בית המשפט שלא לאשר את הבקשה מטעמים מיוחדים וכל עוד הדיון מתועד באופן אמין או מדויק אחר.
אם בית המשפט אישר הקלטה; ההקלטה תוגש לבית המשפט לשמירה כמשויכת לתיק ותתאפשר לכל בעל דין בתיק גישה להקלטה.
הקלטה לא תיחשב לפרוטוקול דיון.
איסורי פרסום- לפי סעיפים 68,70 קיים איסור פרסום או הפצה, כמו צילום והקלטה של חומר משפטי שהתקיים בדלתיים סגורות, אלא אם בית המשפט אישר אחרת.
דיונים יתקיימו בדלתיים סגורות בעניינים הקשורים בלשמור על ביטחון המדינה, מניעת פגיעה ביחסי החוץ של ישראל, הגנה על המוסר, הגנה על חסרי ישע, הגנה על עד, בענייני אלימות במשפחה.
נוהל זהה בהתייחס למשפט במעורבות קטין או עבריינות מין.
איסור פרסום בהתייחס לתביעת פיצויים בעניין נזקי גוף (למעט עוגמת נפש), אלא אם התיר זאת בעל הדין התובע.
מעבר לכך, רשאי בית הדין למנוע, לאסור או לבטל אפשרות פרסום אם רואה בכך צורך בהגנה על ביטחונו של בעל הדין, עד או גורם אחר שהיה מעורב בתיק.
כמו במטרה למנוע פגיעה בפרטיות לאור חשיפת מידע רפואי כפי שנקבעו גם ב"חוק הליכי חקירה והעדה (התאמה לאנשים עם מוגבלות שכלית או נפשית), תשס"ו-2005".
על פי סעיף 71 קיים עונש מאסר של שנה על כל פרסום או כל עניין אחר הקשור במשפט פלילי רץ ושעלול להשפיע על מהלך משפט תקין, אובייקטיבי וללא משוא פנים ובתוך כך שעלול להשפיע על שיקוליו של השופט במשפט ובמתן פסק הדין.
במקרה ונמצאה עליה שכזו, על פי סעיף 77, הדבר מהווה סיבה לפסילתו של אותו שופט מהתיק - בציון הדבר על ידי הצד המייצג של בעל הדין הרלוונטי במהלך דיון.
העניין חל גם אם נמצא ניגוד עניינים בין השופטים בתיק לבין אחד מבעלי הדין או תוכן התיק המנוהל/שהוגש.
וגם אלו חייבים להיות מתועדים בפרוטוקול התיק; לרבות שינויי שופטים במהלך המשפט או הדיונים וסיבתם.
הפניות בית המשפט לבוררות או גישור ייעשו רק באישור כלל בעלי הדין; כשבוררות מחייבת מרגע ההסכמה על הבורר וגישור מחייבת רק אם כלל הצדדים השלימו את כלל שלבי הגישור, ולא פרשו מהתהליך לאור תחושת הטייה.
לפי סעיף 251 לחוק העונשין העונש על "פרסום מסולף של דיון משפטי" שלא בתום לב הוא 6 חודשי מאסר.
פרוטוקול העץ הפורש כדי לספק גיבוי נתיבים במקרה ונתיב פעיל מושבת ללא סכנת לולאות וללא הצורך באפשור/ביטול קישורים בצורה ידנית.
פרוטוקול העץ הפורש מבוסס על אלגוריתם שנכתב על ידי רדיה פרלמן בזמן שעבדה בחברת דיגיטל.
הוא תוקנן לראשונה בתקן IEEE 802.1D ובתקן 802.1d-1998 אך בתקן 802.1d-2004 נשמר רק לצורך תאימות לאחור והוחלף בפרוטוקול העץ הפורש המהיר (The Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP.
הפרוטוקול מייצג את טופולוגיית הרשת של רשת מקומית באמצעות גרף בלתי מכוון שבו כל צומת מייצג גשר או מתג וכל קשת מייצגת קישור באמצעות מדיות תקשורת ולעיתים גם רכיבי תקשורת בשכבה הפיזית של מודל ה-OSI.
המטרה של הפרוטוקול היא ליצור טופולוגיית רשת של עץ פורש באמצעות חישוב משותף (כלומר חישוב מבוזר) של הרכיבים בשכבת הקו של מודל ה-OSI ברשת המקומית.
בפרוטוקול העץ הפורש כל אחד מהפורטים בטופולוגיה העודפת עובר בין חמשת המצבים הבאים:
בסיום התהליך כל אחד מהפורטים במתגים בהם מופעל הפרוטוקול מקבל אחד משלושת התפקידים הבאים:
root port: בכל מתג נבחר פורט אחד שהעלות להגיע ממנו למתג השורש היא הנמוכה ביותר.
designated port: פורט שנבחר במשותף על ידי מתגים שיש להם פורטים באותו מתחם התנגשות ושהעלות להגיע ממנו אל השורש היא הנמוכה ביותר.
non-designated port או blocked port: כל פורט שלא נבחר כ-root port או designated port עובר למצב חסימה על מנת לחסום נתיבים עודפים ולהימנע מלולאות.
לשלב ההאזנה והלמידה מוקצה זמן שנגזר מפרמטרים כמו קוטר הרשת (כלומר המרחק המקסימלי בין שני צמתים בטופולוגיה) וזמן ההעברה של BPDU בין שני פורטים (BPDU transmission delay).
באופן זה ניתן להבטיח שכל אחד מהפורטים יקבל מספיק נתונים על מנת להחליט אם הוא חלק מטופולוגיית העץ הפורש ואיזה כתובות MAC הוא מעביר או חוסם.
מצב זה הוא החשוב ביותר כיוון שבו נבנה העץ הפורש.
תהליך בניית העץ מורכב משלושה תתי-שלבים:
בחירה של מתג השורש (root bridge election): בחירת מתג השורש מבוססת על התיעדוף שניתן לכל אחד מהמתגים (bridge priority) על ידי מנהל הרשת וכתובת ה-MAC שלו שנקבעת על ידי היצרן.
המתג הנבחר הוא זה שערך ה-bridge priority שלו הוא הנמוך ביותר, ואם קיים יותר ממתג אחד עם ערך כזה נבחר המתג בעל כתובות ה-MAC הנמוכה ביותר.
בפועל, כל אחד מהמתגים ברשת מקבל מזהה (bridge id) המורכב משרשור של ה-bridge priority וכתובת ה-MAC שלו, והמתג בעל המזהה הנמוך ביותר נבחר כמתג השורש.
מכיוון שהפרוטוקול משתמש בחישוב מבוזר, תהליך הבחירה מתחיל בכך שכל אחד מהמתגים רואה את עצמו כמתג השורש ומפרסם את ה-bridge id שלו באמצעות חבילות BPDU.
ברגע שמתג מקבל BPDU עם bridge id נמוך משלו הוא מפסיק לשלוח BPDUs.
בסיום התהליך נשאר מתג אחד שמפיץ BPDUs עם ה-bridge id שלו, וזהו המתג בעל ה-bridge id הנמוך ביותר.
במידה ומנהל הרשת לא מתעדף מתג כלשהו ברשת, הפרוטוקול נותן לו את ערך ברירת המחדל 32,768. מכאן שאם אף אחד מהמתגים ברשת לא הוגדר, מתג השורש שיבחר הוא זה שכתובת ה-MAC שלו היא הנמוכה ביותר.
יותר מכך, אם כל המתגים ברשת שייכים לאותו היצרן המתג שיבחר הוא הישן ביותר מביניהם.
באמצעות המידע הזה, כל מתג בוחר את הפורט שהעלות שלו היא הנמוכה ביותר על המתג ונותן לו תפקיד של 'root port'.(זהו הפורט שדרכו המתג יעביר חבילות מידע למתגים אחרים ברשת.) מבין הפורטים הנותרים, נבחר בכל סגמנט פורט אחד שעלותו היא הנמוכה ביותר ולו ניתן תפקיד של 'designated port'.
(זהו הפורט שדרכו יועברו חבילות מידע שנשלחו על ידי כל המתגים שה-'root port' שלהם שייך לאותו סגמנט.)
חסימת שאר הנתיבים ברשת המקומית: בשלב זה נחסמים נתיבים חלופיים על מנת ליצור טופולוגיה לוגית של עץ פורש שמהגדרתו אין בו לולאות.
במצב זה הפורט לא מקבל ולא שולח מידע.
כמו כן, הוא לא שולח BPDUs אבל כן מאזין ל-BPDUs על מנת ללמוד על שינויים בטופולוגיה הפיזית שדורשים חישוב מחדש של הטופולוגיה הלוגית (כלומר, העץ הפורש).
פרוטוקול איסטנבול הוא מדריך לחקירה אפקטיבית ולתיעוד עינויים, יחס אכזרי, בלתי אנושי או משפיל.
הפרוטוקול התקבל ב-1999 על ידי האומות המאוחדות כסט כללים מנחים לתיעוד עינויים.
על פי הכללים המנחים בפרוטוקול מתבצעות הערכות לאנשים שעברו עינויים.
הממצאים בהערכות אלו משמשים בחקירות של תלונות על עינויים ויכולים לשמש כראיות בהליכים משפטיים ולסייע לגופי החקירה במקרים של עינויים.
פרוטוקול איסטנבול מספק קווים מנחים לאנשי רפואה, בריאות הנפש ועורכי דין המעוניינים לבדוק ולקבוע האם אדם מסוים עבר עינויים, ולדווח על הממצאים לבית המשפט או למנגנון בדיקה אחר.
הפרוטוקול מפרט סטנדרטים ותהליכים בינלאומיים מוכרים לגבי תיעוד והכרה בסימפטומים של קורבנות עינויים, כדי שהתיעוד יוכל לשמש אחר כך כראייה משפטית.
פרוטוקול איסטנבול נוסח במשותף במשך שלוש שנים על ידי 75 מומחים מתחומי המשפט, הרפואה וזכויות האדם.
את ניסוח הפרוטוקול יזמו קרן זכויות האדם של טורקיה (HRFT) והסניף האמריקני של ארגון רופאים לזכויות אדם (PHR USA).
בניסוח השתתפו יותר מ-40 ארגונים בין-לאומיים העוסקים בזכויות אדם.
מבחינה משפטית, פרוטוקול איסטנבול הוא מסמך בלתי מחייב.
עם זאת, המשפט הבינלאומי מחייב ממשלות לחקור ולתעד מקרי עינויים וצורות אחרות של יחס אכזרי, בלתי אנושי או משפיל ולהעניש את המענים באופן אפקטיבי וחסר פניות.
פרוטוקול איסטנבול מסייע לממש את המחויבות הזו.
הפרוטוקול פורסם על ידי נציבות זכויות האדם של האו"ם ותורגם לשש שפות.
הרעיון לכתיבת הפרוטוקול עלה מצרכים שנבעו מהעבודה היומיומית של קרן זכויות האדם של טורקיה עם קורבנות עינויים ומסוגיות שעימן התמודדו מומחים לתיעוד פורנזי בטורקיה.
באופן ספציפי, המפגש הראשון לעבודה על הפרוטוקול שהתקיים ב-1996, נגע לסוגיית מותו של באקי ארדואן, שעונה על ידי שוטרים בטורקיה ונפטר כתוצאה מהעינויים שלוש שנים קודם לכן.
הפעילה שבנם קורור פינג'אנג'י וארגוני זכויות אדם בטורקיה טענו כי חקירת מותו של ארדואן טויחה.
באקי ארדואן נפטר בבית חולים אליו הועבר לאחר עשרה ימים במשמורת.
נתיחה שלאחר המוות שביצעו הרשויות הצביעה על כך שהוא נפטר כתוצאה משביתת רעב, אולם בשל החשדות החליטה הסתדרות הרופאים הטורקית להפיק דו"ח אלטרנטיבי המצביע על כך שארדואן נפטר כתוצאה מעינויים שעבר.
פרוטוקול איסטנבול נשלח לנציבות זכויות האדם של האו"ם באוגוסט 1999. הן העצרת הכללית של האו"ם והן מועצת זכויות האדם של האו"ם המליצו למדינות להשתמש בפרוטוקול ככלי למאבק בעינויים.
ב-2003 הדגיש הנציב המיוחד של האו"ם לענייני עינויים את חשיבותו של פרוטוקול איסטנבול ככלי שיסייע למדינות לפתח מנגנוני בדיקה עצמאיים ובלתי תלויים של עינויים, כמו גם שירותים פורנזיים עצמאיים שיסייעו בגיבוש הערכות פורנזיות.
ב-23 באפריל 2003, בהחלטה הנוגעת לזכויות אדם ומדע פורנזי, ציינה מועצת זכויות האדם של האו"ם את הפרוטוקול ככלי יעיל למאבק בעינויים.
כמו כן התייחסה המועצה לחלקו של הפרוטוקול בגיבוש מנגנוני חקירה עצמאיים שיסייעו במניעת עינויים.
בנוסף להכרה מהאו"ם, פרוטוקול איסטנבול מאומץ גם על ידי מספר גופים אזוריים: הנציבות האפריקאית לזכויות אדם התייחסה לפרוטוקול בעצרת ה-32 שלה באוקטובר 2002. במפגש צוין כי כל ההאשמות בעינויים וביחס בלתי אנושי, אכזרי או משפיל צריכות להיבחן באופן אפקטיבי, חסר פניות ולפי הקווים המנחים של הפרוטוקול.
האיחוד האירופי התייחס לפרוטוקול במסמך קווים מנחים של האיחוד לגבי עינויים ויחס אכזרי, בלתי אנושי או משפיל במדינות שלישיות.
המסמך אומץ על ידי הפרלמנט של האיחוד ב-2001.
שימוש בפרוטוקול איסטנבול מתבצע גם בישראל, בעבודה משותפת של הוועד הציבורי נגד עינויים בישראל ושל קרן זכויות האדם של טורקיה (HRFT).
בינואר 2012 החלה הכשרה של מתנדבים, רופאים ומומחים בבריאות הנפש מישראל לתיעוד עינויים לפי פרוטוקול איסטנבול.
הוועד הכשיר עד היום קרוב ל-20 אנשי רפואה לעבודה עם קורבנות עינויים לפי הפרוטוקול, בתהליך של שנתיים.
הערכות פורנזיות לקורבנות עינויים מתבצעות באופן שוטף על ידי מומחי הוועד, וחלק מההערכות מוגשות כחוות דעת במסגרת עתירות של הוועד לבג"ץ.
ב-2014 יצא לאור מדריך של הוועד על יישום פרוטוקול איסטנבול בישראל, המפרט את אופן יישום הפרוטוקול בבתי חולים ובערכאות משפטיות.
המדריך הוא סיכום של יום עיון שערך הוועד בשיתוף ההסתדרות הרפואית בישראל באותה שנה.
פרוטוקול הדגל הוא אוסף הכללים הנוגעים להנפה, הורדה, הצגה ואופן השימוש בדגל.
הכללים זהים ברובם בין המדינות השונות, אך במדינות מסוימות הכללים מעוגנים בחוק בעוד במדינות אחרות הפרוטוקול משמש כקו מנחה.
חוקים אלו מקובלים ברוב מדינות העולם ועוסקים בדגל הלאום.
בכל מדינה, דגל הלאום שלה יזכה תמיד לעמדת הכבוד.
נהוג כי דגל לאום על תורן יונף בשעות האור בלבד, וזהו נוהג מקובל בבסיסי צבא.
עם זאת, מקובל גם להשאיר את הדגל בראש התורן בלילה, אך יש להאירו.
בעת שהדגל מונף על תורן, דגל המדינה יונף במיקום מרכזי ובולט.
כאשר מונפים מספר דגלי לאומים, דגל המדינה המארחת יונף לשמאלו של הצופה.
מותר להניף דגל נוסף בימין השדרה, אך אין חובה.
שאר הדגלים יסודרו לפי סדר אלפביתי של המדינות.
כל דגלי הלאומים יונפו באותו גובה, וכל הדגלים יהיו באותו גודל בקירוב (הדגלים אינם יכולים להיות זהים בגודלם לחלוטין, מכיוון שיש הבדל ביחס בין האורך לרוחב בין דגלים שונים).
בעת הנפה על תורן, דגל הלאום יונף ראשון ויורד אחרון.
דגל בחצי התורן הוא סימן מקובל לאבל.
כאשר מניפים דגל על מנת להציגו בחצי התורן, יש להניפו בתחילה עד לראש התורן ולאחר מכן להורידו לחצי התורן.
הנפת הדגל כשהוא הפוך מסמנת ברוב המקרים מצוקה, אך לעיתים זוהי דרך להבעת מחאה.
דגל הפיליפינים מונף הפוך בעת מלחמה.
אסור להניף שני דגלי לאום על גבי אותו התורן.
כאשר יש סדר היררכי ברור, ניתן להניף שני דגלים על אותו התורן.
בארצות הברית למשל, יונף דגל הלאום בראש התורן ודגל המדינה תחתיו.יש לציין כי במדינת ישראל אסור להניף אף דגל יחד עם דגל המדינה על אותו התורן
כאשר הדגל תלוי שלא על תורן, יש להאירו אם הוא מוצג בלילה.
בדגלים בהם יש קנטון, הקנטון יונף בצד הקרוב לתורן ובחלק העליון, גם אם יש צורך לשקף או להפוך את הדגל.
בחלק ממדינות העולם, בעת אבל יתווסף סרט שחור לדגל.
כאשר מציגים דגלים על מעמד, עמדת הכבוד היא העמדה המרכזית.
כאשר שני דגלים מונפים בהצלבה, יונף דגל הלאום במקום השמאלי מנקודת מבטו של הצופה, כלומר בתורן שתחתיתו בימין.
כאשר מוצג דגל על רכב, יוצג הדגל בקדמת הרכב, ועמדת הכבוד היא בצד כיוון התנועה.
כאשר מנהיגים חולקים רכב, דגלה של המדינה המארחת יהיה בעמדת הכבוד והדגל השני יונף בצד השני.
יש להתאים את גודל התורן לממדי הדגל.
על מנת שלא לבזות את הדגל, דגלים בלויים לרוב נקברים או נשרפים בצורה מסודרת.
מדינות שונות מוציאות קובץ חוקים ותקנות על מנת לאפשר לאזרחים להניף דגלים באופן הנכון.
דגל ארצות הברית נושא עמו כמות גדולה של חוקים וטקסים:
כאשר הדגל בלוי, נהוג לגזור את שדה הכוכבים (הקנטון) ולהפרידו משדה הפסים, ולשרוף אותם יחדיו.
אופן קיפול הדגל, בסופו מתקבל משולש.
לכל קיפול יש משמעות .
הדגל יונף בחצי התורן רק כאשר קיים צו נשיאותי בנושא, או יום הזיכרון או ביום הציון המתקפה על פרל הארבור
כאשר הדגל מונף עם דגל של מדינה בתוך ארצות הברית על אותו תורן, הדגל יונף מעל דגל המדינה.
אין אמת בסיפורים לפיהם דגל טקסס או דגל הוואי, בהיותם דגלים של מדינות שהיו עצמאיות טרם הצטרפותן לארצות הברית, מותר להניפם בסדר שונה או לתת להם את עמדת הכבוד.
בישראל, חל איסור לשרוף את הדגל כמחאה.
כאשר מציגים מספר דגלי לאום, נהוג להשתמש בסדר האלפביתי הלטיני.
דגל ערב הסעודית נושא עליו את השהאדה ולכן לא יונף בחצי התורן לעולם ולא יודפס על פריטים העשויים לחלל את קדושתה לאסלאם.
פרוטוקול בִּישְׁקֶק הסכם הפסקת אש זמני, שנחתם ב-5 במאי 1994, בין נציגי ארמניה, אזרבייג'ן, נגורנו קרבאך ורוסיה, בבישקק שבקירגיזסטן.
כמו כן הוסכם כי יינתן מעמד מיוחד למסדרון לצ'ין , מעבר הרים באזור החיץ באזרבייג'ן המהווה את הדרך הקצרה ביותר מנגורנו קרבאך לארמניה וכן הוסכם על הצבת כוחות "שמירת שלום" רוסיים באזור דוגמת הכוח שהוצב בגאורגיה.
אף על פי שאזרבייג'ן חתמה על ההסכם הזמני בבישקק היא לא חתמה על הסכם הקבע במוסקבה.
מאז חתימת ההסכם, הופרה הפסקת האש מספר פעמים, ובאופן חמור במיוחד בשנים 2008 2016, ו-2020.
נסיגה של כוחות אמריקאים משטח אזרי.
הסכמה על חזרת פליטים, אשר מספרם הוערך בכמליון, משני הצדדים, באופן מאובטח וסדור לביתם.
פרוטוקול מינסק הוא הסכם שנועד לעצור את המלחמה באזור דונבאס שבאוקראינה.
ההסכם נחתם ב-5 בספטמבר 2014 על ידי נציגי אוקראינה, רוסיה, דונצק ולוהנסק.
ההסכם נכתב בידי נציגים מאוקראינה, רוסיה, והארגון לביטחון ולשיתוף פעולה באירופה (OSCE), תוך תיווך בידי נציגים מגרמניה וצרפת, במסגרת פורמט נורמנדי.
החתימה על הפרוטוקול באה לאחר קיום שיחות נרחבות במינסק, בירת בלארוס.
ההסכם, אשר בא אחרי מספר ניסיונות קודמים להפסיק את הלחימה בדונבאס, חייב ליישם מיידית הפסקת אש.
ברם, הפרוטוקול טרם הצליח להביא להפסקת הלחימה שם.
בעקבות כישלון ההסכם הראשון, נחתם ב-12 בפברואר 2015 פרוטוקול מינסק II.
למרות הירידה בשיעורי הלוחמה והקורבנות, גם הסכם זה טרם הצליח להביא לסיום מלא של הסכסוך, למרות התקוות של המדינות גרמניה, צרפת ואוקראינה כי ההסכם מהווה תשתית לכל ניסיון עתידי ליישוב הקונפליקט בפועל לאחר מספר שנים פרצה מלחמת רוסיה אוקראינה,
ההסכם נכתב בידי קבוצת הקֶשר התלת-צדדית על אוקראינה, בה השתתפו נציגים מאוקראינה, רוסיה, והארגון לביטחון ולשיתוף פעולה באירופה.
הקבוצה קמה ביוני 2014 על מנת לפתור את העימותים במזרח אוקראינה ובדרומה דרך דיאלוג.
נציגי הקבוצה נפגשו יחד עם נציגים בלתי פורמליים מדונצק ולוהנסק ב-31 ביולי, 26 באוגוסט, 1 בספטמבר ו-5 בספטמבר 2014. ב-5 בספטמבר נחתם ההסכם.
פרטי ההסכם הזכירו במידה רבה את "התוכנית בת 15 הנקודות לשלום", אותה הציע ביוני של אותה שנה נשיא אוקראינה, פטרו פורושנקו.
ההסכם נחתם בידי הנציגים הבאים:
נציגת ה-OSCE והדיפלומטית השווייצרית היידי טאליאוויני
נציג אוקראינה, הנשיא האוקראיני לשעבר ליאוניד קוצ'מה
נציג רוסיה, שגריר רוסיה באוקראינה מיכאיל זוראבוב
אלכסנדר זכרצ'נקו ואיגור פלוטניצקי, ראשי הבדלנים בדונצק ולוהנסק
תוכן הפרוטוקול הראשון מורכב משנים עשר סעיפים, שנועדו:
להבטיח מיידית הפסקת אש דו-צדדית.
להבטיח פיקוח ובקרה של הפסקת האש על ידי הארגון לביטחון ולשיתוף פעולה באירופה.
להקטין את שליטת הממשלה האוקראינית על שטחי דונבאס.
להבטיח ניטור קבוע של הגבול האוקראיני-רוסי על ידי ארגון לביטחון ולשיתוף פעולה באירופה עם הקמת אזור ביטחון בגבולות אוקראינה והפדרציה הרוסית.
להבטיח את שחרורם המיידי של כל בני הערובה, שנעצרו באופן בלתי חוקי.
להבטיח את יישום חוק מניעת העמדה לדין וענישה של אנשים בעלי קשר לאירועים בדונצק ולוהנסק.
לנקוט בצעדים על מנת לשפר את המצב ההומניטארי בדונבאס.
להבטיח את הבחירות המקומיות בדונצק ולוהנסק.
להסיג קבוצות חמושות בלתי חוקיות ומסירת ציוד צבאי, כמו גם הסגת לוחמים ושכירי חרב משטח אוקראינה.
לאמץ תוכנית התאוששות כלכלית ושיקום עבור אזור הדונבאס.
לספק ביטחון אישי עבור המשתתפים בדיונים.
הפרוטוקול טרם הצליח להביא בפועל להרגעת המצב, ומאז החתימה עליו אוקראינה והמחוזות הבדלנים המשיכו להאשים זה את זה בהפרת ההסכם ובהתמשכות הקרבות בשטחי מזרח אוקראינה.
הסכמים הציבו מפת דרכים לשלום ושילוב מחדש של האזורים שבשליטת הבדלנים תחת "מעמד מיוחד" לא מוגדר.
מוסקבה ראתה בהסכמים דרך לאלץ את קייב לקלוט את שלוחיה לקונפדרציה, שבה הם יקבלו כוח וטו על כל החלטה משמעותית.
קייב לא הייתה כל נטייה לנוע בכיוון זה, והאשימה את מוסקבה על אי הסגת נשק וכוחות כפי שנקבע בהסכם.
ההכרה של רוסיה בעצמאותם של דונצק ולוהנסק והפלישה הרוסית לאוקראינה בשנת 2022 נחשבה כצעד שהוביל למעשה לקריסה סופית של פרוטוקול מינסק.
לאחר ההכרה, רוסיה אמרה שהיא אינה מחויבת יותר להסכמים.
בקריפטוגרפיה, פרוטוקול שיתוף מפתח או יסוד מפתח (באנגלית key establishment) הוא פרוטוקול קריפטוגרפי שנועד להכנה ושיתוף של מפתחות הצפנה סודיים בין שתי ישויות או יותר ברשת תקשורת פתוחה הנגישה לציתות.
בדרך כלל לאחר סיום הפרוטוקול המשתתפים משתמשים במפתח שהשיגו על מנת להצפין מסרים כלשהם שהם מעוניינים להעביר אחד לשני, לרוב בהצפנה סימטרית.
פרוטוקול שיתוף מפתח נועד להתמודד עם בעיית הפצת המפתחות.
בשיטת הצפנה סימטרית, כל זוג מתקשרים המעוניין להעביר מידע סודי ביניהם חייבים תחילה לשתף מפתח הצפנה.
הבעיה היא כיצד להעביר את מפתח ההצפנה מאחד לשני ללא מפגש אישי באופן כזה שאף מצותת לא יצליח ליירט אותו ולעשות בו שימוש כדי לפענח את כל המסרים הסודיים שלהם.
סיטואציה זו מציבה פרדוקס מסוים, אם ברשותם דרך בטוחה להעברת המפתח באופן סודי למה שלא ישתמשו בדרך זו כדי להעביר את המסרים עצמם ואז אין צורך בהצפנה כלל.
במציאות, לא תמיד מתאפשר בידי המשתתפים בתקשורת ברשת האינטרנט, מסחר אלקטרוני או בתוך ארגון גדול, לשתף מראש מפתחות הצפנה באמצעות ערוץ תקשורת מאובטח כמו מפגש אישי או שירות שליחויות נאמן.
למשל לא מעשי לדרוש מלקוח המעוניין לרכוש מוצר באתר מכירות הנמצא במדינה אחרת כמו EBay להיפגש פיזית עם מנהל האתר כדי להחליף עמו מפתח הצפנה.
אפילו ברמה ארגונית, אם כל החברים בארגון יאלצו לשמור מפתחות סודיים בנפרד כדי שיוכלו להתקשר עם כל אחד מחברי הארגון בדיסקרטיות, מספר המפתחות הכולל שיזדקקו לו יגדל באופן מעריכי עם כמות החברים בארגון.
עבור חברים נדרשים בסך הכול מפתחות וכל חבר נדרש להחזיק בלא פחות מ- מפתחות סודיים.
שלא להזכיר מפתחות נוספים שהוא צריך לשמור במקרה שהוא מתקשר עם גורמים מחוץ לארגון כמו שרתים, מסדי נתונים וכדומה.
במקרה של ארגון גדול ניהול המפתחות הופך לנטל של ממש, ככל שקיימים יותר מפתחות כך קשה יותר לאחסן אותם בצורה בטוחה, במיוחד לאור העובדה שכל סביבה ממוחשבת המקושרת לרשת האינטרנט נתונה מעצם טבעה באופן מתמיד לאיומים חיצוניים מצד גורמים עוינים או מצד מתחרים.
ברמה צבאית או ממשלתית אפשר לתחזק רשימה מוגבלת של מפתחות סודיים לצורך התקשרויות בין עובדי הארגון או בין דיפלומטים ובעלי תפקידים (דבר שנעשה בפועל אם כי בצורה די מסורבלת).
אבל שכשמדובר ברשת האינטרנט, המשתמש הפרטי שרוצה להתקשר בדיסקרטיות עם אדם זר שאיתו מעולם לא נפגש שיתוף מפתחות מראש אינו מעשי כלל.
לכן הצפנה סימטרית לבדה אינה יכולה לספק פתרון מעשי לבעיית הפצת המפתחות.
פתרון חלקי הוא להשתמש ב"צד שלישי" נאמן בתור מתווך.
המתווך משתף מפתח סודי עם כל חבר המצטרף לארגון או לרשת, באמצעים לא קריפטוגרפיים כמו במפגש אישי והוא אחראי לספק מפתחות שיחה סודיים לכל זוג מתקשרים אפשרי לפי דרישה.
בשיטה זו החברים בארגון נדרשים לזכור רק מפתח סודי אחד.
לפני כל התקשרות המתקשרים פונים תחילה לצד השלישי בסודיות באמצעות מפתחות ההצפנה שהם משתפים עמו כל אחד בנפרד כדי לקבל ממנו מפתח שיחה זמני מוצפן המתאים להתקשרות אחת.
גוף כזה נקרא "מרכז הפצת מפתחות" (key distribution center) בקיצור KDC והוא פתרון מקובל מעשית חרף הקשיים המתוארים.
לדוגמה מערכת ההפעלה חלונות של מיקרוסופט ומערכת ההפעלה OS X של אפל כוללים במנגנון האימות שלהם בין היתר את פרוטוקול קרברוס שמבוסס על פרוטוקול נידהם-שרודר שבעיקרון עושה שימוש בשרת הפצת מפתחות ייעודי.
לשרת הפצת מפתחות מספר חסרונות מהותיים:
לפני שניתן להריץ את פרוטוקול שיתוף המפתח בין שרת ללקוח, ההנחה היא שכל משתמש משתף מפתח הצפנה סימטרי סודי ארוך טווח עם שרת המפתחות בדרך לא קריפטוגרפית.
כלומר צריכה להיות דרך בטוחה להתקשר עם שרת המפתחות לפחות פעם אחת בעת ההצטרפות לארגון או בעת ההרשמות.
ישנן כמה דרכים להתקשר עם שרת המפתחות כשהדרך הישירה והכי פחות מעשית היא כמובן במפגש אישי.
אפשרות אחרת היא באמצעות אימות רב-שלבי הכולל אלמנט אבטחתי נוסף על סיסמה כמו הודעת דואר אלקטרוני, מיסרון או אפליקציית אבטחה המותקנת על גבי מכשיר נייד, כרטיס חכם או התקן אבטחה ייעודי.
שרת ה-KDC מהווה מטרה להתקפות מצד גורמים עוינים ולכן מעמיד את הרשת כולה בסכנת חשיפה, אם השרת נפל קורבן להתקפת אינטרנט הדבר מביא לשבירה מוחלטת של אבטחת הרשת כולה או הארגון כולו.
כל מפתחות ההצפנה הסודיים של כל החברים נחשפים.
מלבד זאת מנהל הרשת האחראי על שרת המפתחות עלול להיות גם הוא חלק מקנוניה נגד הארגון או נגד משתמשים מסוימים.
המוטיבציה מצד גורמים עוינים לתקוף את שרת ה-KDC גבוהה יותר כי הוא מהווה צומת קריטית, מה שמגביר את הסיכון אף יותר.
פתרון חלקי הוא לעשות שימוש במספר שרתי הפצת מפתחות ולחלק את העבודה ביניהם בתצורה של הצפנת סף, מה שמגביר את האמינות ומאפשר להגיע למצב שסודיות המפתחות תהיה תלויה בכל השרתים במידה שווה, כך שהתקפה כנגד הרשת תחייב את המתקיף לפרוץ לכל שרתי המפתחות בו זמנית.
בנוסף לבעיה הבטיחותית, קיימת בעיית אמינות, כשל מצד שרת המפתחות יביא להשבתה זמנית של התקשורת בין כל המשתמשים לפחות עד שהתקלה תתוקן.
מלבד זאת היות שבכל התקשרות המשתמשים חייבים ליצור קשר תחילה עם שרת המפתחות, נוצר עומס נקודתי שעלול לגרום לעיכובים ושיבושים.
שכפול שרת המפתחות (מה שנעשה בפועל) עוזר לפתרון בעיית האמינות ושומר על פעילות חלקה אך מצד שני מייצר בעיות אחרות, בעיית בטיחות שהוזכרה קודם (כי כעת קיימות יותר אופציות למתקיף), וכן בעיית יעילות כי צריך לעדכן ולסנכרן בין כל השרתים בכל פעם שמשתמש נוסף או הוסר מהמערכת.
פרוטוקול קרברוס אכן יעיל ונמצא בשימוש מעשי נרחב אך אינו פותר לחלוטין את בעיית הפצת המפתחות ברשת האינטרנט.
בפרוטוקול מסוג זה מסתמכים על ההנחה המרומזת שקיימת דרך בטוחה למשתמשים ליצירת קשר ראשוני עם שרת המפתחות, מה שלא תמיד נכון.
במאמר המפורסם מ-1976 פתרו ויטפילד דיפי ומרטין הלמן ויש אומרים גם רלף מרקל את הבעיה הלכה למעשה.
הם המציאו פרוטוקול אינטראקטיבי שבאמצעותו שני משתתפים יכולים לשתף ביניהם מפתח הצפנה סודי מעל גבי ערוץ פתוח הנגיש לכול אף שמעולם לא נפגשו.
למעשה הפרוטוקול הנקרא על שמם פרוטוקול דיפי-הלמן מהווה את ראשית דרכה של ההצפנה האסימטרית הנקראת גם הצפנת מפתח ציבורי וסימן את תחילת המהפך שחוותה תורת הקריפטוגרפיה מאז.
הרעיון שלהם מסתמך על פונקציה חד-כיוונית, בדומה לתופעות טבעיות רבות, פונקציה חד-כיוונית היא פונקציה שקל לחשבה בכיוון אחד אך קשה מאוד לבצע את הפעולה ההופכית ולשחזר את המהלך למצבו הקודם.
באנלוגיה קל לנפץ לרסיסים אגרטל מזכוכית אך מאוד קשה להחזיר את השברים למקומם כך שהאגרטל יחזור להראות כמו שהיה.
או למשל קל מאוד לערבב שני גוונים של צבע אך קשה להפריד ביניהם.
הרעיון של פונקציה חד כיוונית הוליד מושג חדש בקריפטוגרפיה הנקרא הצפנה אסימטרית, כי כעת אפשר להצפין מסר מבלי לשתף מפתח סודי מראש.
כל משתמש מכין לעצמו זוג מפתחות, אחד סודי המשמש לפענוח ואחד גלוי המשמש רק להצפנה.
השולח מצפין עם המפתח הגלוי והמקבל מפענח עם המפתח הסודי.
היות שמפתח ההצפנה גלוי אין צורך שהמתקשרים יפגשו, הם יכולים לשתף את מפתח ההצפנה באותו ערוץ שבו הם שולחים את המסרים המוצפנים.
אבל, היות שההצפנה האסימטרית מעצם טבעה איטית ודורשת כוח מחשוב ניכר בהשוואה להצפנה סימטרית, המשתתפים מעדיפים להצפין כמות רבה של מידע עם אלגוריתם מהיר כמו AES, מזה נולד הרעיון של פרוטוקול שיתוף מפתח.
המשתתפים בפרוטוקול משתפים ביניהם מידע סודי מבלי שיפגשו, כאשר המידע הסודי הוא בעצם מפתח הצפנה סימטרי איתו הם ישתמשו לאחר מכן להצפנת המסרים עצמם.
באופן זה אפשר ליהנות משני העולמות יחדיו.
השילוב בין הצפנה סימטרית והצפנה אסימטרית באופן זה נקרא גם מערכת היברידית.