Концепция криптосистемы с открытым ключом

Эффективными системами криптографической защиты данных являются асимметричные криптосистемы, называемые также криптосистемами с открытым ключом. В таких системах для шифрования данных используется один ключ, а для расшифрования другой (отсюда и название - асимметричные). Первый ключ является открытым и может быть опубликован для использования всеми пользователями системы, которые шифруют данные. Расшифрование данных с помощью открытого ключа невозможно. Для расшифрования данных получатель зашифрованной информации использует второй ключ, который является секретным. Разумеется, ключ расшифрования не может быть определен из ключа шифрования.

Обобщенная схема асимметричной криптосистемы с открытым ключом показана на рис. 6.1.

В этой криптосистеме применяют два различных ключа: - открытый ключ отправителя А; - секретный ключ получателя В. Генератор ключа целесообразно располагать на стороне получателя В (чтобы не пересылать секретный ключ по незащищенному каналу). Значения ключей , – зависят от начального состояния генератора ключей.

Раскрытие секретного ключа по известному ключу должно быть вычислительно неразрешимой задачей.

Характерные особенности асимметричных криптосистем:

1. Открытый ключ и криптограмма С могут быть отправлены по незащищенному каналу, т.е. могут быть известны противнику.

2. Алгоритмы шифрования и расшифрования являются открытыми.

3. Защита информации в асимметричной криптосистеме основана на секретности ключа .

У.Диффи и М.Хелман сформулировали требования, выполнение которых обеспечивает безопасность асимметричной криптосистемы:

1. Вычисление пары ключей получателем В на основе начального условия должно быть простым.

2. Отправитель А, зная открытый ключ и сообщение М, может легко вычислить криптограмму .

3. Получатель В, используя секретный ключ и криптограмму С, может легко восстановить исходное сообщение .

4. Противник, зная открытый ключ , при попытке вычислить секретный ключ наталкивается на непреодолимую вычислительную проблему.

5. Противник, зная пару , при попытке вычислить исходное сообщение М, наталкивается на непреодолимую вычислительную проблему.