Секретність і імітостойкость
Криптографічні перетворення забезпечують вирішення двох головних проблем ЗІ: проблеми секретності (позбавлення противника можливості витягти інформацію з каналу зв'язку) і проблеми імітостійкості (позбавлення противника можливості ввести неправдиву інформацію в канал зв'язку або змінити повідомлення так, щоб змінився його сенс).
У разі телефонного зв'язку головною є проблема імітостойкості, оскільки викликана сторона не може часто визначити, хто дзвонить. Підслуховування, що вимагає підключення до проводів, технічно більш складно і юридично більш небезпечно, ніж виклик кореспондента і видача себе за когось іншого. У разі радіозв'язку ситуація прямо протилежна. Перехоплення тут є пасивним і пов'язаний з незнаною юридичноїю небезпекою, тоді як введення інформації пов'язано з ризиком виявлення незаконного передавача та юридичного переслідування.
Проблема секретності
Проблеми секретності і імітостойкості між собою тісно пов'язані, тому методи розв'язання однієї з них часто застосовні для вирішення іншої. З двох названих проблем проблема секретності зазвичай розглядається першою, як більш стара і ширше відома. Розглянемо схему проходження потоку інформації в криптографічного системі, що забезпечує секретність (рис. 18.3).
Рис. 18.3. Потік інформації в криптографічній системі,
Відправник генерує відкритий текст, або шифрування повідомлення Р, яке повинно бути передане одержувачу по незахищеному прослуховують каналу. Для того щоб перехоплювач не зміг дізнатися змісту повідомлення Р, відправник шифрує або кодує його за допомогою оборотного перетворення Sk і отримує криптограму або шифрований текст
С = Sk(P). Одержувач, прийнявши повідомлення С, дешифрують або декодує його за допомогою зворотного перетворення Sk-1 і отримує вихідне повідомлення
S; (C) = S; [Sk (P)] =P
Перетворення Sk вибирається з сімейства криптографічних перетворень, званих криптографічного, або загальної, системою.
Параметр, що вибирає окреме використовуване перетворення, називається ключом.
Загальна система - це набір інструкцій, апаратурних засобів і програмного забезпечення ЕОМ, за допомогою якого можна зашифрувати і розшифрувати текст раз-ними способами, один з яких вибирається за допомогою конкретного ключа.
Говорячи більш формально, криптографічний система - це однопараметричне сімейство (Sk)кK оборотних перетворень Sk:РС з простору Р повідомлень відкритого тексту в простір С зашифрованих повідомлень. Параметр, або ключ К, називається простором ключів.
Зазвичай загальна система розглядається як загальнодоступна. З одного боку, відкрита для всіх частин загальної системи є предметом угоди, а з іншого боку, це відображає дуже важливе правило техніки захисту: захищеність системи не повинна залежати від секретності чого-небудь такого, що не можна швидко змінити в разі витоку секретної інформації. Зазвичай загальна система є деякою сукупністю апаратури і програм, яку можна змінити лише зі значною затратою часу і коштів, тоді як ключ являє собою легко змінюваний об'єкт.
Оскільки вся секретність зосереджена в секретності ключа, то його треба передавати відправнику і одержувачу по захищеному каналу розповсюдження ключів, такому, як кур'єрська служба і т.д.