Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Минский государственный высший радиотехнический колледж

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Защита компьютерной информации.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.03.2025

Размер:

76.62 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

Система шифрования Вижнера

Она подобна системе шифрования цезаря, о которой ключ подстановки меняется от буквы к букве. Таблица Вижнера для Шифрования использует 2 входа:

1. Верхнюю строку подчеркнутых символов, используемую для считывания очередной буквы исходного текста.

2. Крайний левый столбец, который является ключом.

Аффинная система подстановок Цезаря

В этой системе применяется одновременно операции сложения и умножения по модулю m над элементами множества Z_m. В этой системе преобразования осуществляются следующим образом: E(t)=at+b(mod(m)), где a и b – целые числа, которые находятся в диапазоне 0≤a,b<m, НОД (a,m)=1, t – номер буквы исходного алфавита.

Система цезаря с ключевым словом

Система цезаря с ключевым словом является одноалфавитной системой подстановки. Особенностью этой системы является использование ключевого слова для смещения и изменения порядка следования символов алфавита. Выбирают некоторое число k, которое больше, либо равно нуля и строго меньше m, где m – количество элементов в алфавите. Затем выбирают ключевое слово или фразу, в котором желательно, чтобы не повторялись одни те же буквы. Записываем исходный алфавит, затем под буквами алфавита записываем ключевое слово, начиная с позиции k. Затем дописываем алфавит оставшимися буквами.

Шифрование методом Плейфейра

Ключевое слово: ЕЖИК.

Е	Ж	И	К	А	Б	В	Г
Д	З	Й	Л	М	Н	О	П
Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч
Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я

В 1987 году стандарт DES.

Стандарт DES предназначен для защиты от несанкционированного доступа важной, но несекретной информации.

Зашифрованные сообщения с помощью одного пакета программ можно расшифровать используя другой любой другой пакет программ соответствующий стандарту DES.

Относительная простота алгоритма обеспечивает высокую скорость обработки от 2 до 8 мегабайт/с.

Достаточная высокая стойкость алгоритма.

Алгоритм DES использует комбинацию подстановок и перестановок.

DES разбивается на блоки 64 биты, в котором значащими являются 56 битов, а остальные 8 бит предназначен контроля четности и других нужд.

Дешифрование является обратной шифрованию DES и выполняется путем повторения шифрования в обратном порядке.

Общая схема алгоритма шифрования DES следующая.

Где ИТ – исходный текст, НТ – начальная перестановка, Ш – шифрование, К – ключ, КП – конечная перестановка, ШТ – шифрованный текст.

Процесс шифрования заключается в начальной перестановке 64 битового блока, 16 циклов шифрования

Пусть из файла исходного текста считаны

58	50	42	34	26	18	10	2
60	52	44	36	28	20	12	4
62	54	46	38				6
		48					8
		41					1
		43					3
		45					5
		47					7

ГОСТ 28147-89 от 1989 года

В Российской Федерации установлен единый стандарт криптографического преобразования текста для информационных систем. Он носит обязательный характер для государственных органов, организаций, предприятий, банковских и иных учреждений связаный с информационной безопасностью государства. Данный стандарт формировался с учетом мирового опыта и в частности были приняты во внимание недостатки и не реализованные возможности алгоритма DES, поэтому использования стандарта ГОСТ предпочтительнее.

Алгоритм шифрования построен с использованием сети Фейстела . В этом алгоритме будем использовать следующие операции сложения.

А + В - это побитовое сложение по модулю 2.

А [+] B – это побитовое сложение в 2 в степени 32.

А {+} B – это сложение 2 в степени 32 -1

Алгоритм криптографического преобразования предусматривает несколько режимов работы:

Режим простой замены
Режим гаммирования
Режим гаммирования с обратной связью

Во всех режимах используется ключ W длиной 256 бит, представляемый в виде 8 32-разрядных чисел.

W=x7x6x5x4x3x2x1x0

Для расшифрования используется тот же ключ но процесс расшифрования является инверсным по отношению к исходному.

Базовым режимом работы алгоритма является режим простой замены. Пусть открытые текст разбит на блоки по 64 бита в каждом, который обозначен как To. Затем блок То разбивается на 2 последовательности Вo и Ao по 32-бита. Далее выполняются итерационные процессы шифрования, которые можно описать следующими формулами.

От i=1..24

Ai=RK(Ai-1[+] X(i-1)(mod*8))+Bi-1

Bi=Ai-1

I=25..31

Ai=RK(Ai-1[+] X(32-i)+Bi-1

Bi=Ai-1

Здесь I обозначает номер итерации. Функция шифрования включает 2 операции над 32 разрядным аргументом KR. 1-ая операция является подстановкой. Блок подстановки K состоит из 8 узлов замены с памятью по 64 бита каждой.

Поступающий на 8 последовательно идущих 4 разрядных векторов, каждый из которых преобразуется в 4 разрядный вектор с соответствующим узлом замены, представляющим из себя таблицу из 16 чисел в диапазоне от 0 до 15.

Входной вектор определяет адрес строки в таблице, число из которой является выходным вектором. Затем полученные 4-ех разрядные векторы вновь последовательно объединяются в 32 разрядные выходной.

ГОСТ 28147-89 в явном виде не указывает таблицы подстановок.

2 операция - это циклический сдвиг 32 разрядного вектора в результате подстановки в K на 11 шагов влево.

64 разрядный блок зашифрованных данных, который обозначен Tш представляется в виде

Тш=А32*В32.

Остальные блоки открытых данных в режиме простой замены зашифровываются аналогично.

Общая схема режима простой замены:

Рис. В мобильнике

А для расшифровки другой ключ(секретный).Поэтому такие системы называются ассиметричными. Секретный ключ в таких системах не возможно восстановить по ключу шифрования. Общая схема ассиметричных криптосистем, следующая:

Рис 1.1

Где А - это отправитель,B – это получатель, M – исходное сообщение, c – зашифрованное сообщение, E_b – блок шифрования, D_b – блок дешифрования, N_y – начальная установка, G_k – генератор установки, k_b – секретный ключ, K_b – открытый ключ, N_k – незащищенный канал связи, П – противник.

Генератор ключей целесообразно располагать на стороне получателя, чтобы не передавать не секретный ключ по незащищенному каналу связи.

Характерные особенности ассиметричных криптосистем:

1)Открытый ключ K могут быть отправлены по незащищенному каналу связи n.е. будут известны противнику. Алгоритм шифрования и расшифрования является открытым таким образом защита информации в ассиметричной криптосистемы основана на секретности открытого ключа.

Диффи и Хеллман сформулировали требования выполнение которых обеспечивает безопасность ассиметричной криптосистемы:

Вычисление пары K_b и k_b получателем B на основе начальных установок должно быть простым.
Отправитель A, зная открытый ключ и сообщение M может легко вычислить криптограмму.
Получатель B используя секретный ключ K_b_и криптограмму C может легко восстановить исходное сообщение.
Противник зная открытый ключ K_b при попытки вычислить секретный ключ k_b наталкивается на преодолимую вычислительную проблему.
Противник, зная открытый ключ K_b и криптограмму C при попытки вычислить исходное сообщение наталкиваемся на непреодолимую вычислительную проблему.

Криптосистема шифрования данных RSA.

Алгоритм RSA предложили в 1978 году 3 автора: Райвест, Шамир, Адлемен.

Алгоритм получил название по первым буквам фамилий его авторов.

Алгоритм RSA стал первым полноценным алгоритмам с открытым ключом, который может работать как в режиме шифрования так и в режиме электронной цифровой подписи.

В криптосистеме RSA открытый ключ Kb, kb, M, C принадлежат множеству целых чисел.

Zn={0,1,…,N-1}, где N – это модуль

N=P*Q, где P и Q – 2 простых больших случайных числа.

Для обеспечения максимальной безопасности выбирают P и Q равной длины и хранят в секрете.

Множество Zn с операциями сложения и умножения по модулю N образуют арфиметику по модулю N.

Отркрытый ключ Kb выбирают случайным образом так чтобы выполнялись следующие условия:

1<Kb<=¥(N).

НОД (Kb, ¥(N))=1

¥(N)=(P-1)(Q-1), где ¥(N) – это функция Эйлера

Функция Эйлера ¥(N) указывает количество положительных целых чисел от 1 до N, которые взаимнопростые с N.

Далее Используя расширенный алгоритм Эвклида вычисляем секретный ключ

kb*Kb=1(mod ¥(N))

Или kb=Kb(mod (P-1)(Q-1))

Замечание

Из вышенаписанного следует, что секретный ключ kb и N должны быть взаимнопростыми.

Шифрования сообщения можно описать следующих образом:

C=Ekb(M)=Eb(M)=

Обращение к функции Eb(M)= , т.е. получение N по известным значениям практически не осуществимо при N= .

Однако имея секретный ключ можно легко восстановить секретное сообщение.

Процедура шифрования и расшифрования RSA.

Последовательность действий, которые должен выполнить получатель B:

Пользователь B выбирает 2 произвольно больших ключа P и Q.
Пользователь B вычисляет значение mod N=P*Q.
Пользователь B вычисляет функцию Эйлера и выбирает случайным образом открытый ключ Kb с учетом выполнения условий 1<Kb<=¥(N); НОД (Kb, ¥(N))=1
Получает открытый ключ по формуле Эвклида
Пользователь B пересылает пользователю A пару чисел, т.е. (N,Kb); Дальше происходят действия пользователя A

Пользователь A разбивает исходный открытый текст M на блоки, каждый из которых может быть представлен в виде чисел.
Пользователь A шифрует текст в виде последовательности чисел Ci= C1,C2,… - буквы

Пользователь B расшифровывает криптограмму по формуле: Mi=

Примечание:

Чтобы алгоритм RSA имел практическую ценность необходимо иметь возможность без существенных затрат генерировать большие простые числа, уметь оперативно вычислять значения открытого и секретного ключей.

Пример:

В примере для простоты будем использовать маленькие числа.

Шифруем: САВ.

P=3, Q=11
N=33
¥(N)=(3-1)(11-1)=20
Kb=7
kb=3
Представим шифруемое сообщение как последовательность целых чисел в диапазоне от 0..32

А-1 М1=3

В-2 М2=1

С-3 М3=2

Ci=

C1=9

C2=1

C3=29

Шифр Эльгмеля

Простое число P и большое целое число G, при чем G<P.

Могут быть распространены среди группы пользователей. Затем выбираем случайное целое число X<P. Число X является секретным ключом и должно храниться в секрете.

Далее вычисляют Y=G( в степени x) mod P.

Y – открытый ключ.

Далее чтобы зашифровать сообщение M выбирают случайное число K такое что :

1<K<P-1.

НОД(K,P-1)=1

Затем вычисляют числа :

a=G( в степени K) mod P

b=Y( в степени K) M mod P

Пара чисел А и Б являются шифром текста.

Примечание:

Длина шифра текста в 2-ое больше длины исходного открытого текста M.

Для того чтобы расшифровать шифр текст А и Б .

M=b/a(в степени X) mod P.

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
25.02.20161.53 Mб119Готовый Диплом.doc
#
01.05.2025104 Кб17Готовый курсовой проект.docx
#
14.04.2019546.82 Кб206ГЭ педагогика студентам.doc
#
25.02.201664 Кб88Дозы облучения.doc
#
25.02.2016103.42 Кб50Заданиялр1.doc
#
01.03.202576.62 Кб9Защита компьютерной информации.docx
#
19.11.2018532.99 Кб61Защита Населения ПР 1.doc
#
19.07.2019321.54 Кб34Защита Населения ПР 2 Оценка Доз.doc
#
28.07.2019454.14 Кб16Защита Населения ПР 3 Экологич ЧС.doc
#
25.02.20161.52 Mб83ИЗМЕР.doc
#
25.02.2016130.59 Кб475инженера-электроника.rtf

Е	Ж	И	К	А	Б	В	Г
Д	З	Й	Л	М	Н	О	П
Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч
Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я

Е	Ж	И	К	А	Б	В	Г
Д	З	Й	Л	М	Н	О	П
Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч
Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я

Е	Ж	И	К	А	Б	В	Г
Д	З	Й	Л	М	Н	О	П
Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч
Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я