ЗМІСТ

Вступ	5
1 Основні види й джерела атак на інформацію	6
1.1 Сучасна ситуація в області інформаційної безпеки	6
1.2 Категорії інформаційної безпеки	8
1.3 Абстрактні моделі захисту інформації	9
1.4 Огляд найпоширеніших методів "взлому"	10
2 Криптографія	23
2.1 Основні відомості про криптографію	23
2.2. Предмет криптографії	24
2.3 Математичні основи криптографії	31
2.4 Нові напрями	34
2.5 Класифікація криптоалгоритмів	41
3 Симетричні криптоалгоритми	43
3.1 Скремблери	43
3.2. Блокові шифри	47
3.3 Мережа Фейштеля	51
3.4 Блоковий шифр TEA	57
4 Симетричні криптосистеми	60
4.1 Функції криптосистем	60
4.2. Алгоритми створення ланцюжків	60
4.3 Методи рандомізації повідомлень	65
4.4 Архівація	67
4.5 Хешування паролів	71
4.6 Транспортне кодування	76
4.7 Загальна схема симетричної криптосистеми	80
5 Асиметричні криптоалгоритми	81
5.1 Загальні відомості про асиметричні алгоритми	81
5.2 Алгоритм RSA	84
5.3 Технології цифрових підписів	85
5.4 Механізм поширення відкритих ключів	87
5.5 Обмін ключами за алгоритмом Діффі-Хеллмана	89
Перелік рекомендованих джерел	91

вступ

При підготовці фахівців за напрямками “Програмна інженерія” та "Комп'ютерна інженерія" необхідним є освоєння базових методів сучасної теорії інформації та кодування, способів перетворення (шифрування) інформаційних повідомлень на основі симетричних та асиметричних криптосистем, статистичного аналізу шифротекстів, а також аналітичних підходів до зламування шифрів.

Використання цифрової вимірювальної техніки в інформаційних, автоматизованих та автоматичних системах контролю і керування зумовлює необхідність вивчення традиційних організаційно-технічні заходів щодо забезпечення захисту інформації, способів організації методів шифрування інформаційних повідомлень та потоків даних.

Мета викладання дисципліни полягає в ознайомленні з теоретичними основами теорії перетворення інформації на основі симетричних та асиметричних криптосистем, а також вивченні методів шифрування/дешифрування та криптоаналізу інформаційних повідомлень з використанням ЕОМ.

1 Основні види й джерела атак на інформацію

1.1 Сучасна ситуація в області інформаційної безпеки

Останнім часом повідомлення про атаки на інформацію, про хакерів і комп'ютерні зломи наповнили всі засоби масової інформації. Що ж таке "атака на інформацію"? Дати визначення цій дії насправді дуже складно, оскільки інформація, особливо в електронному вигляді, представлена сотнями різних видів. Інформацією можна вважати й окремий файл, і базу даних, і один запис у ній, і цілий програмний комплекс. І всі ці об'єкти можуть піддатися й піддаються атакам з боку деякої соціальної групи осіб.

При зберіганні, підтримці й наданні доступу до будь-якого інформаційного об'єкта його власник, або вповноважена ним особа, накладає набір правил щодо роботі з нею. Навмисне їхнє порушення класифікується як атака на інформацію.

З масовим впровадженням комп'ютерів в усі сфери діяльності людини об’єм інформації, збереженої в електронному вигляді, виріс у тисячі разів. І тепер скопіювати за півхвилини й віднести диск з файлом, що містить план випуску продукції, набагато простіше, ніж копіювати або переписувати стос паперів. А з появою комп'ютерних мереж навіть відсутність фізичного доступу до комп'ютера перестало бути гарантією збереження інформації.

Можливими наслідками атак на інформацію у першу чергу є економічні втрати:

1. розкриття комерційної інформації може спричинити до серйозних прямих збитків на ринку;

2. звістка про крадіжку великого обсягу інформації звичайно серйозно впливає на репутацію фірми, що призводить побічно до втрат в торгових операцій;

3. фірми-конкуренти можуть скористатися крадіжкою інформації, якщо та залишилася непоміченою, для того щоб повністю розорити фірму, нав'язуючи їй фіктивні або свідомо збиткові угоди;

4. підміна інформації як на етапі передачі, так і на етапі зберігання у фірмі може призвести до величезних збитків;

5. багаторазові успішні атаки на фірму, що надає будь-який вид інформаційних послуг, знижують довіру до фірми в клієнтів, що позначається на обсязі доходів.

Природно, комп'ютерні атаки можуть принести й величезний моральний збиток. Зрозуміло, що жодному користувачу комп'ютерної мережі не хочеться, щоб його листи, крім адресата, одержували ще 5-10 осіб; або, наприклад, весь текст, що набирається на клавіатурі ЕОМ, копіювався в буфер, а потім при підключенні до Інтернету відправлявся на певний сервер. А саме так і відбувається в тисячах і десятках тисяч випадків.

Кілька цікавих цифр про атаки на інформацію. Вони були отримані дослідницьким центром DataPro Research в 2008 році. Основні причини пошкоджень електронної інформації розподілилися в такий спосіб: ненавмисна помилка людини – 52 % випадків, навмисні дії людини – 10 % випадків, відмова техніки – 10 % випадків, пошкодження в результаті пожежі – 15 % випадків, пошкодження водою – 10 % випадків. Як бачимо, кожен десятий випадок пошкодження електронних даних пов'язаний з комп'ютерними атаками.

Хто був виконавцем цих дій: в 81 % випадків - поточний кадровий склад установ, тільки в 13 % випадків - зовсім сторонні люди, і в 6 % випадків - колишні працівники цих же установ. Доля атак, здійснених співробітниками фірм і підприємств, просто приголомшує й змушує нагадати не тільки про технічні, але й про психологічні методи профілактики подібних дій.

І, нарешті, що ж саме роблять зловмисники, добравшись до інформації: в 44 % випадків злому були зроблені безпосередні крадіжки грошей з електронних рахунків, в 16% випадків виводилося з ладу програмне забезпечення, настільки ж часто - в 16 % випадків - провадилася крадіжка інформації з різними наслідками, в 12 % випадків інформація була сфальсифікована, в 10 % випадків зловмисники за допомогою комп'ютера скористалися або замовили послуги, до яких у принципі не повинні були мати доступу.