Комбинированные методы шифрования

Одним из важнейших требований, предъявляемых к системе шифрования, является ее высокая стойкость. Однако повышение стойкости любого метода шифрования приводит, как правило, к су­щественному усложнению самого процесса шифрования и увеличе­нию затрат ресурсов (времени, аппаратных средств, уменьшению пропускной способности и т. п.).

Достаточно эффективным средством повышения стойкости шифрования является комбинированное использование нескольких различных способов шифрования, т. е. последовательное шифрова­ние исходного текста с помощью двух или более методов.

Как показали исследования, стойкость комбинированного шиф­рования S_k не ниже произведения стойкостей используемых спосо­бов S_i т. е.

Вообще говоря, комбинировать можно любые методы шифрова­ния и в любом количестве, однако на практике наибольшее распро­странение получили следующие комбинации: 1) подстановка + гаммирование; 2) перестановка + гаммирование; 3) гаммирование + + гаммирование; 4) подстановка + перестановка. Типичным приме­ром комбинированного шифра является национальный стандарт США криптографического закрытия данных (DES).

Кодирование

Одним из средств криптографического закрытия информации, также имеющим длительную историю практического использова­ния, является кодирование, под которым понимается замена элементов закрываемых данных некоторыми цифровыми, буквенными или комбинированными сочетаниями — кодами. Нетрудно заме­тить, что между кодированием информации и ее шифрованием под­становкой существует значительная аналогия. Однако между этими методами можно найти и различия.

При шифровании подстановкой заменяемыми единицами ин­формации являются символы алфавита, и, следовательно, шифрова­нию могут подвергаться любые данные, для фиксирования которых используется данный алфавит. При кодировании замене подверга­ются смысловые элементы информации, поэтому для каждого спе­циального сообщения в общем случае необходимо использовать свою систему кодирования. Правда, в последнее время разработаны специальные коды, имеющие целью сократить объем информации при записи ее в ЗУ. Специфика этих кодов заключается в том, что для записи часто встречающихся символов используются короткие двоичные коды, а для записи редко встречающихся — длинные.

Примером такого кода для английского языка может служить код Хаффмена, показанный в табл. 3.2.

Такое кодирование имеет криптографическую стойкость на уровне шифрования простой заменой.

При смысловом кодировании основной кодируемой единицей является смысловой элемент текста. Для кодирования составляется специальная таблица кодов, содержащая перечень кодируемых эле­ментов и соответствующих им кодов. Введем, например, следую­щую кодовую таблицу:

Автоматизированные системы управления 001

Автоматизация управления 002

Осуществляет 415

Позволяет 632

Тогда предложение «Автоматизированные системы управления позволяют осуществлять автоматизацию управления» после кодиро­вания будет иметь вид: 001 632 415 002.