Главная / Каталог

Баричев С. Криптография без секретов

Алфавит - конечное множество используемых для кодирования информации знаков.

Текст - упорядоченный набор из элементов алфавита.

В качестве примеров алфавитов, используемых в современных ИС можно привести следующие:

алфавит Z33 - 32 буквы русского алфавита и пробел;

алфавит Z256 - символы, входящие в стандартные коды ASCII и КОИ-8;

бинарный алфавит - Z2 = {0,1};

восьмеричный алфавит или шестнадцатеричный алфавит;

Шиф​ро​ва​ние - пре​об​ра​зо​ва​тель​ный про​цесс: ис​ход​ный текст, ко​то​рый но​сит так​же на​зва​ние от​кры​то​го тек​ста, за​ме​ня​ет​ся шиф​ро​ван​ным тек​стом.

Дешифрование - обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный.

Ключ - ин​фор​ма​ция, не​об​хо​ди​мая для бес​пре​пят​ст​вен​но​го шиф​ро​ва​ния и де​шиф​ро​ва​ния тек​стов.

Крип​то​гра​фи​че​ская сис​те​ма пред​став​ля​ет со​бой се​мей​ст​во T пре​об​ра​зо​ва​ний от​кры​то​го тек​ста. Чле​ны это​го се​мей​ст​ва ин​дек​си​ру​ют​ся, или обо​зна​ча​ют​ся сим​во​лом k; па​ра​метр k яв​ля​ет​ся клю​чом. Про​стран​ст​во клю​чей K - это на​бор воз​мож​ных зна​че​ний клю​ча. Обыч​но ключ пред​став​ля​ет со​бой по​сле​до​ва​тель​ный ряд букв ал​фа​ви​та.

Криптосистемы разделяются на симметричные и с открытым ключом.

В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования используется один и тот же ключ.

В системах с открытым ключом используются два ключа - открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.

Тер​ми​ны рас​пре​де​ле​ние клю​чей и управ​ле​ние клю​ча​ми от​но​сят​ся к про​цес​сам сис​те​мы об​ра​бот​ки ин​фор​ма​ции, со​дер​жа​ни​ем ко​то​рых яв​ля​ет​ся со​став​ле​ние и рас​пре​де​ле​ние клю​чей ме​ж​ду поль​зо​ва​те​ля​ми.

Электронной (цифровой) подписью называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.

Крип​то​стой​ко​стью на​зы​ва​ет​ся ха​рак​те​ри​сти​ка шиф​ра, оп​ре​де​ляю​щая его стой​кость к де​шиф​ро​ва​нию без зна​ния клю​ча (т.е. крип​тоа​на​ли​зу). Имеется несколько показателей криптостойкости, среди которых:

количество всех возможных ключей;

среднее время, необходимое для криптоанализа.

Пре​об​ра​зо​ва​ние Tk оп​ре​де​ля​ет​ся со​от​вет​ст​вую​щим ал​го​рит​мом и зна​че​ни​ем па​ра​мет​ра k. Эф​фек​тив​ность шиф​ро​ва​ния с це​лью за​щи​ты ин​фор​ма​ции за​ви​сит от со​хра​не​ния тай​ны клю​ча и криптостойкости шифра.

Требования к криптосистемам

Про​цесс крип​то​гра​фи​че​ско​го за​кры​тия данных мо​жет осу​ще​ст​в​лять​ся как про​грамм​но, так и аппаратно. Ап​па​рат​ная реа​ли​за​ция от​ли​ча​ет​ся су​ще​ст​вен​но боль​шей стои​мо​стью, од​на​ко ей при​су​щи и пре​иму​ще​ст​ва: вы​со​кая про​из​во​ди​тель​ность, про​сто​та, за​щи​щен​ность и т.д. Про​грамм​ная реа​ли​за​ция бо​лее прак​тич​на, до​пус​ка​ет из​вест​ную гиб​кость в ис​поль​зо​ва​нии.

Для со​вре​мен​ных крип​то​гра​фи​че​ских сис​тем за​щи​ты ин​фор​ма​ции сфор​му​ли​ро​ва​ны сле​дую​щие об​ще​при​ня​тые тре​бо​ва​ния:

за​шиф​ро​ван​ное сообщение дол​жно под​да​вать​ся чте​нию толь​ко при на​ли​чии клю​ча;

чис​ло опе​ра​ций, не​об​хо​ди​мых для оп​ре​де​ле​ния ис​поль​зо​ван​но​го клю​ча шиф​ро​ва​ния по фраг​мен​ту шиф​ро​ван​но​го сообщения и со​от​вет​ст​вую​ще​го ему от​кры​то​го тек​ста, долж​но быть не мень​ше об​ще​го чис​ла воз​мож​ных клю​чей;

чис​ло опе​ра​ций, не​об​хо​ди​мых для рас​шиф​ро​вы​ва​ния ин​фор​ма​ции пу​тем пе​ре​бо​ра все​воз​мож​ных ключей долж​но иметь стро​гую ниж​нюю оцен​ку и вы​хо​дить за пре​де​лы воз​мож​но​стей со​вре​мен​ных ком​пь​ю​те​ров (с учетом возможности использования сетевых вычислений);

зна​ние ал​го​рит​ма шиф​ро​ва​ния не долж​но вли​ять на на​деж​ность за​щи​ты;

не​зна​чи​тель​ное из​ме​не​ние клю​ча долж​но при​во​дить к су​ще​ст​вен​но​му из​ме​не​нию ви​да за​шиф​ро​ван​но​го сообщения да​же при ис​поль​зо​ва​нии од​но​го и то​го же клю​ча;

струк​тур​ные эле​мен​ты ал​го​рит​ма шиф​ро​ва​ния долж​ны быть не​из​мен​ны​ми;

до​пол​ни​тель​ные би​ты, вво​ди​мые в сообщение в про​цес​се шиф​ро​ва​ния, должен быть пол​но​стью и на​деж​но скры​ты в шиф​ро​ван​ном тек​сте;