14. Понятие криптографического протокола

Криптографический протокол — это абстрактный или конкретный протокол, включающий набор криптографических алгоритмов. В основе протокола лежит набор правил, регламентирующих использование криптографических преобразований и алгоритмов в информационных процессах. Один из основных средств защиты информации. Криптографическое преобразование информации — преображение, производимое на основе определённых математических законов с целью исключить или существенно ограничить доступ к информации несанкционированных пользователей (шифрование).

Классификация протоколов

Протоколы шифрования / расшифрования – в основе - симметричный или асимметричный алгоритм шифрования/расшифрования. Алгоритм шифрования выполняется на передаче отправителем сообщения, в результате чего сообщение преобразуется из открытой формы в шифрованную. Алгоритм расшифрования выполняется на приёме получателем, в результате чего сообщение преобразуется из шифрованной формы в открытую.

Протоколы электронной цифровой подписи (ЭЦП) - в основе - алгоритм вычисления ЭЦП на передаче с помощью секретного ключа отправителя и проверки ЭЦП на приёме с помощью соответствующего открытого ключа, извлекаемого из открытого справочника, но защищенного от модификаций.

Протоколы идентификации / аутентификации - в основе - алгоритм проверки того факта, что идентифицируемый объект знает секретную информацию, известную только заявленному объекту, причем метод проверки является, конечно, косвенным, то есть без предъявления этой секретной информации.

Протоколы аутентифицированного распределения ключей - совмещают аутентификацию пользователей с протоколом генерации и распределения ключей по каналу связи.

15. Стойкость алгоритмов шифрования. Атаки на алгоритмы шифрования

Ключ шифрования — методы, которые используются для шифрования информации, выбор конкретного преобразования. Зашифрование — процесс преобразования множества открытых сообщений во множестве закрытых сообщений. Расшифрование — процесс преобразования множества закрытых сообщений во множестве открытых сообщений. Дешифрование — процесс нахождения открытого сообщения, соответствующего данному закрытому сообщению, когда неизвестен ключ криптографического преобразования. В большинстве криптографических схем ключ зашифрования и расшифрования один и тот же. Алгоритм зашифрования — совокупность процессов зашифрования множества открытых сообщений во множестве закрытых сообщений и ключевого пространства. Раскрытие системы. В случаях определённых действий противника возможно раскрытие засекреченной системы связи. Типы раскрытия: - Полное противник находит полный ключ засекреченной системы связи. - Нахождение эквивалентного алгоритма противник находит другие преобразования, эквивалентные данному преобразованию. - Нахождение открытого сообщения, соответствующего одному из закрытых сообщений. - Частичное раскрытие противником частичной информации о ключе либо об открытом сообщении. Стойкость алгоритма — возможность противостоять возможным атакам против него. Это относительное понятие. Стойким считается алгоритм, который для успешной атаки требует от противника недостижимых вычислительных ресурсов, недостижимого объёма перехваченных открытых и зашифрованных сообщений или же такого времени раскрытия, что по его истечению защищенная информация будет уже не актуальна, и т. д. Стойкость нельзя подтвердить, её можно только опровергнуть взломом. Шеннон доказал, что существуют абсолютно стойкие алгоритмы шифрования, для этого надо, чтобы длина ключа и длина открытого сообщения совпадали. Ключ должен использоваться только один раз. Выбор ключа из ключевого пространства должен быть равновероятным.

16. Причины вскрытия системы информации: - наличие статичной структуры реальных языков (частота встречаемости букв и т. п.) - наличие вероятных слов.

16. Типы алгоритмов шифрования

Все алгоритмы шифрования можно представить в виде комбинации двух типов: замена и перестановка Перестановка — символы открытого сообщения меняют своё местоположение. Замена — символ открытого текста замещается символом закрытого текста. Сложная замена — один символ открытого текста замщается несколькими символами закрытого текста. Блочная замена — блок символов замещается блоком символов. Полиалфавитная замена — несколько раз применяется шифр простой замены с разными языками. С помощью следующих простейших шифров можно создать любой шифр: Симметричный — ключ зашифрования и расшифрования один и тот же. Асимметричный — ключи зашифрования и расшифрования не совпадают. Открытый общедоступный ключ и закрытый секретный ключ. Симметричные шифры могут быть блочные либо поточные. В блочных шифрах сообщения разбиваются на блоки определённой длины. В поточных шифрах каждый символ зашифрован независимо от других символов (полисимвольное шифрование). Реализация алгоритмов шифрования: - аппаратная - высокая защищённость и скорость преобразования - программная - гибкость, переносимость, но более низкая защищённость - аппаратно-программная - гибрид.