7. Введення до криптографії

Криптогра́фія (від грецького kryptós — прихований і gráphein — писати) — наука про математичні методи забезпечення конфіденційності (неможливості прочитання інформації стороннім) і автентичності (цілісності і справжності авторства) інформації. Розвинулась з практичної потреби передавати важливі відомості найнадійнішим чином. Для математичного аналізу К. використовує інструментарій абстрактної алгебри.

Для сучасної криптографії характерне використання відкритих алгоритмів шифрування, що припускають використання обчислювальних засобів. Відомо більш десятка перевірених алгоритмів шифрування, які, при використанні ключа достатньої довжини і коректної реалізації алгоритму, роблять шифрований текст недоступним для криптоаналізу. Широко використовуються такі алгоритми шифрування як Twofіsh, ІDEA, RC4 і ін.

У багатьох країнах прийняті національні стандарти шифрування. У 2001 році в США прийнятий стандарт симетричного шифрування AES на основі алгоритму Rіjndael з довжиною ключа 128, 192 і 256 біт. Алгоритм AES прийшов на зміну колишньому алгоритмові DES, який тепер рекомендовано використовувати тільки в режимі Trіple-DES (3DES).

Алгоритми шифрування

Алгоритми шифрування бувать із симетричним та асиметричним ключем.

Симетри́чні алгори́тми шифрува́ння — у криптографії — алгоритми, які застосовуються при шифруванні інформації. Особливість симетричних алгоритмів шифрування полягає у тому, що ключ шифрування та розшифрування однаковий, тобто з його допомогою (на відміну від асиметричних алгоритмів шифрування) можна як зашифрувати, так і розшифрувати (відновити) повідомлення.

Симетричні алгоритми шифрування можна розділити на потокові та блочні алгоритми шифрування. Потокові алгоритми шифрування послідовно обробляють текст повідомлення. Блочні алгоритми працюють з блоками фіксованого розміру. Як правило, довжина блоку дорівнює 64 бітам, але, в алгоритмі AES використовуються блоки довжиною 128 біт.

Симетричні алгоритми шифрування не завжди використовуються самостійно. В сучасних криптоситемах, використовуються комбінації симетричних та асиметричних алгоритмів, для того, аби отримати переваги обох схем. До таких систем належить SSL, PGP та GPG. Асиметричні алгоритми використовуються для розповсюдження ключів швидших симетричних алгоритмів.

До деяких відомих, поширених алгоритмів належать: Twofish, Serpent, AES (або Рейндайль), Blowfish, CAST5, RC4, TDES (3DES), та IDEA.

8. Елементи теорії порівнянь

Асиметричні алгоритми шифрування — алгоритми шифрування, які використовують різні ключі для шифрування та дешифрування даних.

Головне досягнення асиметричного шифрування в тому , що воно дозволяє людям, що не мають існуючої домовленості про безпеку, обмінюватися секретними повідомленнями. Необхідність відправникові й одержувачеві погоджувати таємний ключ по спеціальному захищеному каналі цілком відпала. Прикладами криптосистем з відкритим ключем є Elgamal (названа на честь автора, Тахіра Ельгамаля), RSA (названа на честь винахідників: Рона Рівеста, Аді Шаміра і Леонарда Адлмана), Diffie-Hellman і DSA, Digital Sіgnature Algorithm (винайдений Девідом Кравіцом).

Проблема керування ключами була вирішена криптографією з відкритим, або асиметричним, ключем, концепція якої була запропонована Уітфілдом Діффі і Мартіном Хеллманом у 1975 році. Криптографія з відкритим ключем - це асиметрична схема, у якій застосовуються пари ключів: відкритий (publіc key), що зашифровує дані, і відповідний йому закритий (prіvate key), що їх розшифровує. Ви поширюєте свій відкритий ключ по усьому світу, у той час як закритий тримаєте в таємниці. Будь-яка людина з копією вашого відкритого ключа може зашифрувати інформацію, що тільки ви зможете прочитати. Хто завгодно. Навіть люди, з якими ви ніколи не зустрічалися.