2020-09-26
326
Криптография дает возможность преобразовать исходную информацию таким образом, что ее восстановление возможно только при знании ключа.
Некоторые основные понятия и определения.
Алфавит - законченное множество используемых для кодирования информации символов.
Текст - упорядоченный последовательность из символов алфавита.
В качестве примеров алфавитов, используемых в современных ИС можно привести следующие:
o алфавит Z33 - 32 буквы русского алфавита и пробел;
o алфавит Z256 - символы, входящие в стандартные кодировки ASCII и КОИ-8;
o бинарный алфавит - Z2 = {0,1};
o восьмеричный алфавит или шестнадцатеричный алфавит;
Шифрование - процесс преобразования исходного текста (который носит также название открытого текста) в зашифрованный.
Дешифрование - обратный шифрованию процесс. На основе ключа зашифрованный текст преобразуется в исходный.
Ключ - информация, необходимая для беспрепятственного шифрования и дешифрования текстов.
Криптографическая система представляет собой семейство T преобразований открытого текста. Составные этого семейства индексируются, или обозначаются символом k; параметр k является ключом. Пространство ключей K - это набор возможных значений ключа. Обычно ключ представляет собой последовательный ряд букв алфавита.
|
|
|
Криптографические системы делят на симметричные и ассиметричные (шифрование 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. Содержание шифруется при помощи открытого ключа, который находится в свободном доступе, а расшифровывается при помощи закрытого ключа, известного только адресату сообщения.
Понятия распределение ключей и управление ключами относятся к процессам системы обработки информации, содержанием которых является составление и распределение ключей между пользователями.
Цифровой подписью является присоединенное к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.
Криптостойкостью является характеристика шифра, определяющая его стойкость к дешифрованию без наличия ключа (криптоанализу). Существует несколько факторов криптостойкости, например:
o общее количество всех возможных ключей;
o среднее время, необходимое для дешифрования сообщения.
Преобразование Tk определяется соответствующим алгоритмом и значением параметра k. Эффективность шифрования с целью защиты информации зависит от сохранения тайны ключа и криптостойкости шифра.
|
|
|
Процесс криптографического закрытия данных может осуществляться как программно, так и аппаратно. Аппаратная реализация характеризуется значительно большей стоимостью, однако ей присущи и преимущества: высокая производительность, простота, безопасность и т.п. Программная реализация более практична, допускает определенную гибкость в эксплуатации.
Для современных криптографических систем информационной безопасности определены следующие общие требования:
o зашифрованное сообщение должно быть возможно расшифровать только при наличии ключа;
o количество операций, необходимых для определения использованного ключа шифрования по фрагменту шифрованного сообщения и соответствующего ему открытого текста должно быть не меньше общего числа возможных ключей;
o количество операций, требуемых для дешифрования сообщения путем перебора всех возможных ключей должно иметь строго определенную нижнюю оценку и выходить за черту возможностей современных компьютеров (с учетом возможности использования сетевых вычислений);
o знание примененного алгоритма шифрования не должно влиять на надежность защиты;
o незначительное изменение ключа должно приводить к значительному изменению вида зашифрованного сообщения;
o элементы структуры алгоритма шифрования должны оставаться неизменными;
o дополнительные биты, вводимые в сообщение в процессе шифрования, должен быть полностью и надежно скрыты в шифрованном тексте;
o длина зашифрованного текста должна равняться длине исходного сообщения;
o не допустимо использование очевидных и легко устанавливаемых зависимостей между ключами, последовательно используемыми в процессе шифрования текста;
o каждый ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту информации;
o алгоритм шифрования должен допускать как программную, так и аппаратную реализацию, а изменение длины ключа не должно приводить к понижению криптостойкости алгоритма.
