19. Сущность понятия "криптография"

Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и/или ключа в шифрованный текст (шифротекст). Традиционная криптография образует раздел симметричных криптосистем, в которых зашифрование и расшифрование проводится с использованием одного и того же секретного ключа. Помимо этого раздела современная криптография включает в себя асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовую криптографию.

Криптография не занимается: защитой от обмана, подкупа или шантажа законных абонентов, кражи ключей и других угроз информации, возникающих в защищенных системах передачи данных.

Криптография — одна из старейших наук, ее история насчитывает несколько тысяч лет.

википедия ссыль

словарь криптографических терминов можно найти тут

если возникнут вопросы о науке криптографии терминологии то ни стесняйтесь спрашивайте.

МЕТОДЫ КРИПТОГРАФИИ

Шифр Цезаря — один из древнейших шифров. При

шифровании каждый символ заменяется другим,

отстоящим от него в алфавите на фиксированное

число позиций.

Шифр Цезаря можно классифицировать как шифр

подстановки, при более узкой классификации —

шифр простой замены.

Если сопоставить каждому символу алфавита его

порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование

и дешифрование можно выразить формулами:

y=x+k(mod n)

x=y-k(mod n)

где

x — символ открытого текста,

y — символ шифрованного текста,

n — мощность алфавита (кол-во символов)

k — ключ.

Полиалфавитные подстановочные шифры

были изобретены Лином Баттистой (Lean Battista) в 1568 году.

Основная идея многоалфавитных систем состоит в том, что

на протяжении всего текста одна и та же буква может быть

зашифрована по-разному.

Т.е. замены для буквы выбираются из многих алфавитов в

зависимости от положения в тексте. Это является хорошей защитой

от простого подсчета частот, так как не существует единой

маскировки для каждой буквы в криптотексте.

В данных шифрах используются множественные однобуквенные

ключи, каждый из которых используется для шифрования одного

символа открытого текста.

Первым ключом шифруется первый символ открытого текста,

вторым - второй, и т.д. После использования всех ключей они

повторяются циклически.

Система шифрования Вижинера

Система Вижинера впервые была опубликована в

1586г. и является одной из старейших и наиболее

известных многоалфавитных систем.

Свое название она получила по имени французского

дипломата XVI века Блеза Вижинера, который развивал

и совершенствовал криптографические системы.

Ключ – набор из d букв. Шифрование по формуле

c(i)=m(i)+k(i) mod n

где k(i) – буква ключа полученная сокращением числа i

по модулю dВыпишем исходное сообщение в строку и

запишем под ним ключевое слово с

повторением.

В третью строку будем выписывать буквы

шифртекста, определяемые из таблицы

Вижинера.

Сообщение ПРИЛЕТАЮСЕДЬМОГО

Ключ АМБРОЗИЯАМБРОЗИЯ

Шифртекст ПЪЙЫУЩИЭССЕКЬХЛНЕсли d=1 – получаем шифр Цезаря.

шифры Бофора похожи на шифры Виженера:

Ключ – набор из d букв. Шифрование по

формуле

c(i)=k(i)-m(i) mod n

c(i)=m(i)-k(i) mod n

где k(i) – буква ключа полученная сокращением

числа i по модулю d

шифр с автоключом

шифрование начинается с помощью "первичного ключа"и продолжается с помощью сообщения или криптограммы смещенный на длину первичного ключа,затем складываем по модулю=мощности алфавита.

Сообщение П Р И В Е Т Ф И З И К И

Первичный ключ С П

Автоключ П Р И В Е Т Ф И З

Шифротекст С У Ч Х Ф В Ч Т Н Ю П В Ы

Шифры простой замены - шифр Атбаш

Шифр простой замены, использованный для еврейского алфавита

и получивший оттуда свое название.

Шифрование происходит заменой первой буквы алфавита на

последнюю, второй на предпоследнюю.

(алеф(первая буква) заменяется на тау (последнюю),

бет(вторая) заменяется на шин(предпоследняя) из этих

сочетаний шифр и получил свое название).

Шифр Атбаш для английского алфавита:

Исходный алфавит:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Алфавит замены:

Z Y X W V U T S R Q P O N M L K J I H G F E D C B A

Шифры простой замены –

шифр с использованием кодового слова

Шифр с использованием кодового слова является одним из самых

простых как в реализации так и в расшифровывании.

Идея заключается в том что выбирается кодовое слово, которое

пишется впереди, затем выписываются остальные буквы

алфавита в своем порядке.

Шифр с использованием кодового слова WORD.

Исходный алфавит:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Алфавит замены:

W O R D A B C E F G H I J K L M N P Q S T U V X Y Z

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Последний раз редактировалось: Виженер (Пт Фев 17, 2012 7:41 pm), всего редактировалось 2 раз(а)

http://infomir.forum2x2.ru

2 Re: Что такое криптография. в Пт Фев 10, 2012 2:54 pm

Виженер

Эксперт

Сообщения: 381

Баллы: 2147483644

Репа: 13

Дата регистрации: 2012-01-22

Криптографическая система с открытым ключом (или Асимметричное шифрование, Асимметричный шифр) — система шифрования и/или электронной цифровой подписи (ЭЦП), при которой открытый ключ передаётся по открытому (то есть незащищённому, доступному для наблюдения) каналу, и используется для проверки ЭЦП и для шифрования сообщения. Для генерации ЭЦП и для расшифровки сообщения используется секретный ключ.[1] Криптографические системы с открытым ключом в настоящее время широко применяются в различных сетевых протоколах, в частности, в протоколах TLS и его предшественнике SSL (лежащих в основе HTTPS), в SSH. Также используется в PGP, S/MIME.

Схема шифрования с открытым ключом

Пусть K — пространство ключей, а e и d — ключи шифрования и расшифрования соответственно. Ee — функция шифрования для произвольного ключа eK, такая что:

Ee(m) = c

Здесь cC, где C — пространство шифротекстов, а mM, где M — пространство сообщений.

Dd — функция расшифрования, с помощью которой можно найти исходное сообщение m, зная шифротекст c :

Dd(c) = m

{Ee: eK} — набор шифрования, а {Dd: dK} — соответствующий набор для расшифрования. Каждая пара (E,D) имеет свойство: зная Ee, невозможно решить уравнение Ee(m) = c, то есть для данного произвольного шифротекста cC, невозможно найти сообщение mM. Это значит, что по данному e невозможно определить соответствующий ключ расшифрования d. Ee является односторонней функцией, а d — лазейкой.[3]

Ниже показана схема передачи информации лицом А лицу В. Они могут быть как физическими лицами, так и организациями и так далее. Но для более лёгкого восприятия принято участников передачи отождествлять с людьми, чаще всего именуемыми Алиса и Боб. Участника, который стремится перехватить и расшифровать сообщения Алисы и Боба, чаще всего называют Евой.

Основные принципы построения криптосистем с открытым ключом

Начинаем с трудной задачи P. Она должна решаться сложно в смысле теории: не должно быть алгоритма, с помощью которого можно было бы перебрать все варианты решения задачи P за полиномиальное время относительно размера задачи. Более правильно сказать: не должно быть известного полиномиального алгоритма, решающего данную задачу — так как ни для одной задачи ещё пока не доказано, что для неё подходящего алгоритма нет в принципе.

Можно выделить легкую подзадачу P' из P. Она должна решаться за полиномиальное время, лучше, если за линейное.

«Перетасовываем и взбалтываем» P', чтобы получить задачу P'', совершенно не похожую на первоначальную. Задача P'', по крайней мере, должна выглядеть как оригинальная труднорешаемая задача P.

P'' открывается с описанием, как она может быть использована в роли ключа зашифрования. Как из P'' получить P', держится в секрете как секретная лазейка.

Криптосистема организована так, что алгоритмы расшифрования для легального пользователя и криптоаналитика существенно различны. В то время как второй решает P'' задачу, первый использует секретную лазейку и решает P' задачу.

http://infomir.forum2x2.ru

3 Re: Что такое криптография. в Пт Фев 10, 2012 2:56 pm

Виженер

Эксперт

Сообщения: 381

Баллы: 2147483644

Репа: 13

Дата регистрации: 2012-01-22

Криптографические средства защиты информации

Проблема защиты информации путем ее преобразования, исключаю­щего ее прочтение посторонними лицами, волновала человека с давних времен. Криптография должна обеспечивать такой уровень секретности, чтобы можно было надежно защитить критическую информацию от расшифровки крупными организациями — такими, как мафия, транснациональные корпорации и крупные государства. Криптография в прошлом использовалась лишь в военных целях. Однако сейчас, со станов­лением информационного общества, она становится инструментом для обеспечения конфиденциальности, доверия, авторизации, электронных платежей, корпоративной безопасности и бесчисленного множества других важных вещей.Почему проблема использования криптографических методов стала в настоящий момент особо актуальна?

С одной стороны, расширилось использование компьютерных сетей, в частности глобальной сети Интернет, по которым передаются большие объемы информации государственного, военного, коммерческого и частного характера, не допускающего возможность доступа к ней посторонних лиц.

С другой стороны, появление новых мощных компьютеров, технологий сетевых и нейронных вычислений сделало возможным дискредитацию криптографических систем, еще недавно считавшихся практически не раскрываемыми.

Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos — тайный, logos — наука). Криптология разделяется на два направления — криптографию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны.

Криптография занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации.

Сфера интересов криптоанализа — исследование возможности расшифровывания информации без знания ключей.

Современная криптография включает в себя 4 крупных раздела.

Симметричные криптосистемы.

Криптосистемы с открытым ключом.

Системы электронной подписи.

Управление ключами.

Основные направления использования криптографических методов — передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообще­ний, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в за­шифрованном виде.

Терминология.

Криптография дает возможность преобразовать информацию таким образом, что ее прочтение (восстановление) возмож­но только при знании ключа.

В качестве информации, подлежащей шифрованию и дешифрованию, будут рассматриваться тексты, построенные на некотором алфавите. Под этими терминами понимается следующее.

Алфавит — конечное множество используемых для кодирования ин­формации знаков.

Текст — упорядоченный набор из элементов алфавита.

Шифрование — преобразовательный процесс: исходный текст, кото­рый носит также название открытого текста, заменяется шифрованным текстом.

Дешифрование — обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный.

Ключ — информация, необходимая для беспрепятственного шифрова­ния и дешифрования текстов.

Криптографическая система представляет собой семейство Т [Т1, Т2, ..., Тк] преобразований открытого текста. Члены этого семейства ин­дексируются, или обозначаются символом к; параметр к является клю­чом. Пространство ключей К — это набор возможных значений ключа. Обычно ключ представляет собой последовательный ряд букв алфавита.

Криптосистемы разделяются на симметричные и с открытым ключом.

В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешиф­рования используется один и тот же ключ.

В системах с открытым ключом используются два ключа — откры­тый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Инфор­мация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известно­го только получателю сообщения [

Термины распределение ключей и управление ключами относятся к процессам системы обработки информации, содержанием которых яв­ляется составление и распределение ключей между пользователями.

Электронной (цифровой) подписью называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлин­ность сообщения.

Криптостойкостью называется характеристика шифра, определяю­щая его стойкость к дешифрованию без знания ключа (т. е. криптоанали­зу).

ЭФФЕКТИВНОСТЬ шифрования с целью за­щиты информации зависит от сохранения тайны ключа и криптостойко­сти шифра.

Наиболее простой критерий такой эффективности — вероятность рас­крытия ключа или мощность множества ключей (М). По сути, это то же самое, что и криптостойкость. Для ее численной оценки можно использо­вать также и сложность раскрытия шифра путем перебора всех ключей.

Однако этот критерий не учитывает других важных требований к криптосистемам:

невозможность раскрытия или осмысленной модификации информа­ции на основе анализа ее структуры;

совершенство используемых протоколов защиты;

минимальный объем применяемой ключевой информации;

минимальная сложность реализации (в количестве машинных опера­ций), ее стоимость;

высокая оперативность.

Часто более эффективным при выборе и оценке криптографической системы является применение экспертных оценок и имитационное моде­лирование.

В любом случае выбранный комплекс криптографических методов должен сочетать как удобство, гибкость и оперативность использования, так и надежную защиту от злоумышленников циркулирующей в ИС ин­формации.