29.Классификация симметричных криптографических систем. Краткая характеристика соответствующих классов.

Под симметричными понимаются такие криптографические системы, в которых для шифрования и дишифрования используется один и тот же ключ. Для юзеров это означает, что прежде чем начать использовать систему, необходимо получить общий секретный ключ так, чтобы исключить к нему доступ потенциально злоумышленника.

Все симметричные криптосистемы подразделяются на следующие базовые классы:

1. Моно- и многоалфавитные подстановки:

Моноалфавитные подстановки – это наиболее простой вид преобразования, заключающийся в замене символов исходного текста на другие этого же алфавита по более или менее сложному правилу.

В случаи моноалфавитной подстановки каждый символ исходного текста преобразуется в символ шифрованного по одному и тому же закону. При многоалфавитной подстановки закон меняется от символа к символу.

Для обеспечения высокойкриптостойкости требуется использование больших ключей. К этому классу относится так называемая система с однообразным ключом, обладающая абсолютной теоретической стойкостью, но к сожалению неудобная для практического применения.

2. Перестановки:

Представляет собой не сложный метод криптографического преобразования, заключающийся в перестановке местами символов исходного текста по некоторым правилам. Шифры перестановок в настоящее время не используются в чистом виде, т.к. их криптостойкости не достаточно.

3. Блочные шифры:

Семейство обратимых преобразований блоков (частей фиксированной длины) исх. текста. Фактически блочный шифр – это система подстановки блоков. В настоящее время блочные шифры наиболее широко распространены на практике. Российские и американские стандарты шифрования относятся именно к этому классу.

4. Гаммирование: - преобразование исходного текста, при котором его символы складываются по модулю, равному мощности алфавита с символами псевдослучайной последовательности, вырабатываемой по некоторому закону.

Гаммирование нельзя целиком выделить в отдельный класс преобразования, т.к. псевдослуч. может вырабатываться и с помощью блочного шифра. В случаи если последовательность истинно случайна, например снята с физического датчика, и каждый и каждый ее фрагмент используется 1 раз, получается криптосистема с одноразовым ключом.

31.Понятие блочного шифра. Отличительные особенности блочных шифров. Требования к блочным шифрам. Перемешивание и рассеивание (привести примеры).

Блочные шифры: семейство обратимых преобразований блоков(частей фиксир. длины) исх. текста.Фактически блочный шифр-это система подстановки блоков.

N-разрядность блока.

x=(x₀x₁,…,x_N-1)=z_z1N

xи z_z1Nинтерпретировать как вектор и как двоичное представление целого числа.

N=4, z_z1N 0000→0

0001→1

0010→2

0011→3

………..

πєЗУМ(z_z1N); π:x→y=π(x)

y=(y₀,y₁,y_n-1)

Блочный шифр-частный случай подстановок, только на алфавитах очень большой мощности их следует рассматривать особо, поскольку во-первых большинство симметричных шифров в системах передачи инфы-блочные,и во-вторых блочные шифры удобнее всего описывать алгоритмически.

Ключевой системой блочных шифров явл. подмножество группы ЗУМ_z1N,такое что

П[K] {π(k):kєK}, где k-ключ, K-пространство ключей

Ключевая система блочных шифров используется так: Юзеры i,j.y=π{k,x}

Требования к блочным шифрам: 1)Необходимо достаточно большие N-разрядные блоки(разр. 64).Для того чтобы затруднить создание и поддержание каталогу.В требовании к новому стандарту шифрования в США N=128. 2)Достаточно большое пространство ключей, для усложнения подбора ключа. 3)Сложное соотношение π(k,x) между исходным и шифрованным текстом с тем,чтобы аналитические и/или статистические методы определения исходного текста и/или ключа на основе исходного и шифрованного текста были бы по возможности не реализуемы.

Рассеивание предст. собой распростр. влияния одного знака открытого текста на много знаков шифротекста,что позволяет скрыть статистические свойства открытого текста.

Перемешивание предполагает использование таких шифрующих преобразований, к-е усложняют восстановление взаимосвязи свойств зашифрованного текста.Однако шифр должен не только усложнять раскрытие,но обеспечивать легкость зашифр. и расшифр. при известн. пользов. секретном ключе.

Распространенным способом рассеивания и перемешивания является использование составного шифра,т.е. некоторой последовательности простых шифров,каждый из которых вносит свой вклад в шифрование.