Принципы криптографии

Цель криптографической системы заключается в том, чтобы зашифровать осмысленный исходный текст (также называемый открытым текстом), получив в результате совершенно бессмысленный на взгляд шифрованный текст (шифртекст, криптограмма). Получатель, которому он предназначен, должен быть способен расшифровать (говорят также "дешифровать") этот шифртекст, восстановив, таким образом, соответствующий ему открытый текст. При этом противник (называемый также криптоаналитиком) должен быть неспособен раскрыть исходный текст. Существует важное отличие между расшифрованием (дешифрованием) и раскрытием шифртекста.

Раскрытием криптосистемы называется результат работы криптоаналитика, приводящий к возможности эффективного раскрытия любого, зашифрованного с помощью данной криптосистемы, открытого текста. Степень неспособности криптосистемы к раскрытию называется ее стойкостью.

Криптоанализ и Криптоанализ

Криптография — наука и искусство создания секретных кодов, криптоанализ — наука и искусство взламывания этих кодов. В дополнение к изучению методов криптографии мы также должны изучить методы криптоанализа.

Это необходимо не для того, чтобы взламывать коды других людей, а чтобы оценить уязвимые места наших криптографических систем. Изучение криптоанализа помогает нам создавать лучшие секретные коды. 

Есть четыре общих типа атак криптоанализа, показанные на рис.1. В этой и следующих лекциях мы будем разбирать некоторые из этих атак на конкретные шифры.

1. В атаке только на зашифрованный текст Ева имеет доступ только к некоторому зашифрованному тексту. Она пробует найти соответствующий ключ и исходный текст. При этом, согласно предположению, Ева знает алгоритм и может перехватить зашифрованный текст. Атака только зашифрованного текста — самая вероятная, потому что Еве для нее нужен только сам текст. Шифр должен серьезно препятствовать этому типу атаки и не позволить дешифрование сообщения противником.

2.Атака знания исходного текста

При атаке знания исходного текста Ева имеет доступ к некоторым парам "исходный/зашифрованный текст" в дополнение к перехваченному зашифрованному тексту, который она хочет взломать, как показано на рис.2.

Атака с выборкой исходного текста

Атака с выборкой исходного текста подобна атаке знания исходного текста, но пары "исходный/зашифрованный текст" были выбраны и изготовлены самим нападавшим. Рисунок 4.6 иллюстрирует этот процесс.

Атака с выбором зашифрованного текста

Атака с выбором зашифрованного текста подобна атаке с выборкой исходного текста, за исключением того, что выбирает некоторый зашифрованный текст и расшифровывает его, чтобы сформировать пару "зашифрованный/исходный текст" (это случается, когда Ева имеет доступ к компьютеру Боба). Рисунок 4.7 показывает этот процесс.

Математика криптографии и теория шифрования

[+]

 Записаться

| 

Мне нравится  (9 пользователей)

 | Поделиться | 

 Поддержать

 | Скачать электронную книгу

Лекция 4: 

Традиционные шифры с симметричным ключом

A

 | 

версия для печати

< Лекция 3 || Лекция 4: 123456789 || Лекция 5 >

Аннотация: Эта лекция представляет собой обзор традиционных шифров с симметричным ключом, которые использовались в прошлом. Изучение принципов таких шифров готовит читателя к следующим лекциям, которые рассматривают современные симметричные шифры. Эта лекция имеет несколько целей.

Ключевые слова: симметричный ключ, объект, ключ, алгоритм, шифрование, алгоритмы шифрования, группа, связь, дешифрование,замыкание, криптоанализ, возможный ключ, символ алфавита, diagram, trigram, EA, TE, ing, ERED, статистические методы, attack, АРМ,listening, длина ключа, ready, CP/M, baas, BCA, ACF, расшифрование, шифр, ciphering, parking, TTP, умножение матриц, блочный шифр,exercise, in-house, health, a-life, door, guidance, insecure, скалярное умножение, cryptography, Единичная матрица

Общая идея шифров с симметричным ключом будет представлена с использованием примеров из криптографии. Вводимые термины и определения используются во всех более поздних лекциях, где речь пойдет о шифрах с симметричным ключом. Затем мы обсуждаем традиционные шифры с симметричным ключом. Эти шифры не используются сегодня, но мы изучаем их по нескольким причинам. Во-первых, они проще, чем современные шифры, и их легче понять. Во-вторых, они демонстрируют основы криптографии и шифрования. Эти основы могут использоваться для понимания современных шифров. В-третьих, рассказ о них подводит нас к изложению принципов построения и необходимости современных шифров, потому что традиционные шифры могут быть легко атакованы любыми пользователями компьютеров, и шифры, которые были безопасны в прежнее время, не обеспечивают безопасности при современном развитии компьютеров.