Тема 3. Криптографическая защита информации План лекции:
Криптографические методы защиты информации
Симметричные криптосистемы
Ассиметрические криптосистемы
=1=
Терминология
Криптография – это наука о способах преобразования информации с целью защиты её от незаконного пользователя.
Шифрование – это приведение к такому виду, когда содержимое исходного текста невозможно прочесть без знания ключа.
Ключ – информация с помощью которой выполняется шифрование и дешифрование сообщения.
Шифрограмма (криптограмма) - результат шифрования.
Вскрытие(взлом) – процесс получения криптоаналитиками открытого сообщения из зашифрованного сообщения без заранее известного ключа.
Криптоанализ — наука, изучающая математические методы нарушения конфиденциальности и целостности информации.
Криптоаналитик — человек, создающий и применяющий методы криптоанализа.
Криптостойкостью называется характеристика шифра, определяющая его стойкость к расшифрованию без знания ключа (т.е. криптоатаке).
Криптографические методы защиты информации
Это специальные методы шифрования, кодирования или иного преобразования информации, в результате которого ее содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования. Криптографические методы используются для шифрования информации, которая может быть представлена в виде:
Письменных текстов
Данных, хранящихся на внешних носителях
Сообщений передаваемых в телекоммуникационных сетях
Программного обеспечения, графики, видео, аудио и т.д.
Классификация алгоритмов шифрования
Желательно, чтобы методы шифрования обладали минимум двумя свойствами:
Законный получатель сможет выполнить обратное преобразование и расшифровать сообщение;
Криптоаналитик противника, перехвативший сообщение, не сможет восстановить по нему исходное сообщение без таких затрат времени
и средств, которые сделают эту работу нецелесообразной.
Общий принцип шифрования:
По характеру использования ключа известные криптосистемы можно разделить на два типа: симметричные (одноключевые, с секретным ключом) и несимметричные (с открытым ключом).
=2=
В данной криптосистеме используется один секретный ключ для шифрования и дешифрования сообщения. При этом секретный ключ должен храниться в тайне, и при его передаче должна быть исключена возможность его прехвата.
Общий принцип шифрования симметричной криптосистемы:
Преимущества:
Большая скорость
Простота в реализации
Меньшая требуемая длина ключа для сопоставимой стойкости
Недостатки:
Сложность обмена ключами. Для применения необходимо решить проблему надёжной передачи ключей каждому абоненту, так как нужен секретный канал для передачи каждого ключа обеим сторонам.
Сложность управления ключами в большой сети. Означает квадратичное возрастание числа пар ключей, которые надо генерировать, передавать, хранить и уничтожать в сети. Для сети в 10 абонентов требуется 45 ключей, для 100 уже 4950, для 1000 — 499500 и т. д.
Примеры распространенных алгоритмов:
AES (англ. Advanced Encryption Standard) - американский стандарт шифрования
ГОСТ 28147-89 — отечественный стандарт шифрования данных
DES (англ. Data Encryption Standard) - стандарт шифрования данных в США до AES
IDEA (англ. International Data Encryption Algorithm)
RC6 (Шифр Ривеста)