Лекция 2 Основные криптографические
преобразования
Криптографические функции определяются задачами криптозащиты.
1). Задача обеспечения конфиденциальности содержания сообщения
Функция E( ) шифрования открытого текста m
•с = E(m, k)
ифункция расшифрования криптограммы D( )
•m = D(с, k)
Обе функции зависят от ключа шифрования k. Данные модели могут быть заданы
•- таблицами;
•- алгоритмами;
•- уравнениями шифрования-расшифрования.
2). Задача обеспечения целостности сообщения
Задача решается с помощью криптографической функции, формирующей имитовставку в составе криптограммы. При этом может быть использован дополнительный ключ имитозащиты.
3). Обеспечение идентификации пользователя и его аутентификация
Решается выполнением протоколов аутентификации.
Протокол – распределённый алгоритм, определяющий последовательность действий сторон.
В процессе аутентификации ключ используется для формирования ответов на запросы.
Пример: Бортовой авиационный ответчик свой-чужой.
•4). Задача у достоверения авторства документа или аутентификация источника данных.
•Если стороны не доверяют друг другу – обычная ситуация при подписании хозяйственных договоров – применяются функции формирования и проверки цифровой подписи.
•Цифровая подпись документа позволяет проверить наличие факта согласия стороны, которая подписала свой экземпляр и достоверность подписанного текста
Модель системы шифрования
Нару- шитель
|
М |
|
|
|
Е |
|
|
|
|
||
Отпра- |
|
С |
С |
|
М |
Полу- |
|||||
Шифро- |
Канал |
Расшиф- |
|||||||||
витель |
|
|
чатель |
||||||||
|
|
вание E |
|
связи |
|
рование D |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
А |
|
|
|
|
|
В |
|||||
|
|
КШ |
|
|
|
|
КРШ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ЦРК 
М – сообщение С – криптограмма К – ключ
Классификация способов шифрования
Симметричные Кш=Крш
Асимметричные
Кш ≠Крш
Поточные |
|
Блочные |
Перестановки 
Замены Гаммирования
(подстановки) 
Гибридные
Типы криптосистем
По типу ключа криптосистемы делятся на симметричные (kш = kрш = k) и несимметричные (kш kрш).
Несимметричные криптосистемы называют также криптосистемами с открытым ключом.
По способу формирования криптограммы из сообщения :
блоковые криптосистемы и потоковые криптосистемы.
Криптосистема называется блоковой, если каждый блок сообщения определенной длины шифруется по одному и тому же правилу; блок криптограммы имеет обычно ту же длину, что и блок сообщения
Блоковое шифрование
7
Криптосистема называется потоковой, если каждый очередной символ криптограммы вырабатывается независимо по очередному символу сообщения и различным правилам, зависящим от номера символа и ключа
Потоковое шифрование
8
Влияние ошибок в криптограмме на дешифрование
В некоторых случаях криптограмма подвержена возникновению случайных |
|
ошибок E' E e , где появляется образец ошибокe e1, e2, , ei , |
|
ei 0 (если нет ошибок), |
ei 1 (если есть ошибки) в i-м символе. |
Пусть t – число ошибок, которые произошли в период времени передачи криптограммы t e , где |e| – вес образца ошибок е. После дешифрования
количество ошибок может измениться: M' g E',k , M' M e' ,
e' t'
Если t t' , то говорят, что это шифр без размножения ошибок, а если , t' t, то это шифр с размножением ошибок.
9
Шифр гаммирования
ШИФР ГАММИРОВАНИЯ: |
E M Г (modm) |
(модуль m) |
M E Г (modm). |
|
|
ШИФР ГАММИРОВАНИЯ: |
E M Г |
(модуль 2) |
M E Г. |
|
E |
E M |
|
|
Источник |
|
|
{M} |
Г |
Г |
0 |
г=0 |
|
|||
|
г=1 |
||
Генератор |
Генератор |
|
|
|
г=1 |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
г=0 |
|
|
|
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=0
{E}
0
1