Раздел 3. Введение в криптографию. Симметричные криптосистемы

3.1. Введение в криптографию

3.2. Симметричные криптосистемы

3.3. Поточное шифрование

3.1. Введение в криптографию

3.1.1. История криптографии.

3.1.2. Современный период развития криптографии

3.1.3. Правило Кирхгофа. Понятие криптоанализа.

3.1.4. Современные стандарты криптосистем

3.1.1. История криптографии.

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет. Первоначальное определение: криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу,)  отражало ее основное содержание: преобразование некоторого исходного текста в кажущуюся случайной последовательность знаков, называемую шифротекстом, и обеспечивающее однозначное восстановление исходного текста из шифротекста. При этом шифротекст может содержать как новые знаки, так и уже имеющиеся в исходном сообщении. Количество знаков в исходном тексте и шифротексте также может различаться.

В течение многих веков криптография была предметом избранных – жрецов, правителей, военачальников, дипломатов. Известно немало примеров, когда пренебрежение методами криптографии приводило к военным и дипломатическим поражениям.

В соответствии с технологическими характеристиками методов шифрования выделяют следующие периоды развития криптографии.

Первый период (приблизительно с 3-го тысячелетия до н. э.) характеризуется господством моноалфавитных шифров (основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами.

Использовавшийся в Древней Греции во время войны Спарты против Афин для передачи военных донесений шифр «Сцитала», чья современная реконструкция показана на рис.3.1, вероятно был первым устройством для ш ифрования. «Сцитала» представляла собой циллиндрическую палочку (жезл), на которую без нахлестов и разрывов наматывалась узкая полоска из папируса или пергамента. Различный текст, в том числе текст донесения, записыывались вдоль оси Сциталы, после чего лента снималась с жезла. Адресат для прочтения сообщения и

Рис. 3.1. Шифр Сцитала

спользовал точно такую Сциталу.

Второй период (хронологические рамки — с IX века на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и с XV века в Европе (Леон Баттиста Альберти) — до начала XX века) ознаменовался введением в обиход полиалфавитных шифров.

Третий период (с начала и до середины XX века) характеризуется внедрением электромеханических устройств в работу шифровальщиков. При этом продолжалось использование полиалфавитных шифров.

Р оторная шифровальная машина Энигма, разные модификации которой использовались германскими войсками с конца 1920-х годов до конца Второй мировой войны.

Рис.3.2 Машина «Энигма»

Немецкая криптомашина Lorenz использовалась во время Второй мировой войны для шифрования самых секретных сообщений.

Рис.3.3 Машина «Lorenz»

Все эти периоды можно назвать донаучным развитием криптографии, когда средства закрытия письменной информации не имели строгого математического обоснования.