
- •Лекция
- •Учебные вопросы:
- •О классификации шифров
- ••Критерий различия:
- ••Простая замена
- •Особенности построения блочных шифров
- ••Перемешивание – для повышения вычислительной стойкости шифра.
- •Таблица некоторых блочных шифров
- •Стандарт шифрования ГОСТ Р34.12-2015
- •Назначение
- •Принцип построения базового блочного шифра с длиной блока 64 бита
- •Исходное сообщение
- •Схема построения шифра Фейстеля
- •Базовый алгоритм шифрования
- •Таблица подстановок 1
- •Базовый алгоритм криптографических преобразований
- •Схема развертывания ключа
- •Основные параметры
- •Алгоритм шифрования 128 битного блока
- •Основные обозначеня
- •S - блок подстановок
- •Схема линейного преобразования
- •L-преобразование
- •L- преобразование при расшифровании
- •Принцип выработки раундовых ключей
- •Схема выработки раундовых ключей алгоритма шифрования
- •2.Режимы работы блочных шифров
- ••Режимы гаммирования могут осуществлять криптографическое преобразование сообщений произвольной длины.
- •Режим простой замены
- •Режим простой замены
- •Достоинства и недостатки режима
- •Вариант подмены зашифрованных сообщений в режиме простой замены
- •Режим простой замены с зацеплением
- •Режим простой замены с зацеплением
- •Шифрование в режиме гаммирования
- •Шифрование в режиме гаммирования
- •Достоинства и недостатки режима
- •Шифрование в режиме гаммирования с обратной связью по шифртексту (упрощенная схема)
- •Достоинства и недостатки режима
- •Режим гаммирования с обратной связью по выходу
- •Шифрование в режиме гаммирования с обратной связью по выходу (упрощенная схема)
- •Режим гаммирования с обратной связью по выходу
- •3. Шифр AES
- •Принцип шифрования AES
- •исходная матрицы состояний
- •Постановка SubByte
- •Перестановка ShiftRows
- •Пример перестановки ShiftRows
- •Перемешивание столбцов MixColumus
- •Перемешивание столбцов
- •Пример операции перемешивания столбцов
- •Добавление раундового ключа AddRoundKey
- •Характеристики шифра АЕS
- •Примеры реализации и применения ГОСТ 28147-89
- •DIOD
- •Система криптографической защиты информации КРИПТОН
- •Основные технические характеристики
- •Сравнительные характеристики УКЗД КРИПТОН
- •Криптон 4/PCI
- •Криптон 8/PCI
- •Криптон 9/PCI
- •Преимущества аппаратной реализации:
- •Пример реализации ГОСТ 28147-89
- •СКЗИ «Вектор-01»
- •Характеристика устройства Вектор-01
- •Технические характеристики СКЗИ Вектор-01
- •Алгоритм RC5
- •Режимы работы блоковых шифров
- •Характеристики режимов
- •Блочные шифры
Характеристики шифра АЕS
1. В ходе исследований не выявлено слабостей криптоалгоритма; 2.Может работать быстрее, чем обычный блочный шифр;
3.Может быть реализован на смарт-карте, используя небольшую RАМ и имея небольшое число циклов;
4.Преобразование раунда допускает параллельное выполнение;
5.Не использует арифметических операций, поэтому тип архитектуры процессора не имеет значения;
6.Может быть использован для вычисления МАС-кода
ихэш-функции.
71
Примеры реализации и применения ГОСТ 28147-89
(Р34.12 - 2015)
Система криптографической защиты «Криптон»
Производитель ООО Фирма «Анкад» г. Зеленоград
Московская Обл.
73

DIOD
СИА-4
КРИПТОН AncNet
AncNet
КРИПТОН-8 КРИПТОН-9 КРИПТОН-4/PCI
Универсальные (абонентские) шифраторы
устройстваСетевые
Средства ограничения и разграничения доступа
КРИПТОН- ЗАМОК
Дисковые шифраторы
КРИПТОН SATA
КРИПТОН IDE
КРИПТОН USB
КРИПТОН USB HS
74

Система криптографической защиты информации КРИПТОН
Носители |
|
|
|
|
|
|
ключей: |
|
|
Интерфейс: |
|
||
-дискета; |
|
|
дисковод; |
|
||
|
|
|
||||
-брелок |
|
|
шина USB |
|
||
e Token; |
|
|
|
|
|
|
-брелок |
|
|
|
|
|
|
ru Token; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Программый |
|
|
|
|
|
|
Crypton |
|
|
|
|
|
|
Emulation |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Носители
ключей: -cмарт карта; -идентифик- атор Touch Memory
Шифратор
аппаратный
Криптон
устройство SR-210
адаптер SA-101i
коннектор Touch Memory
Пакет Crypton API, Драйверы
ПРИКЛАДНОЕ
ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
КРИПТОН- Шифрование; КРИПТОН-Подпись; Crypton ArcMail; Crypton Disk; Crypton Office; Комплект разработчика
75
Основные технические характеристики
Устройства криптографической защиты данных (УКЗД) серии КРИПТОН — это аппаратные шифраторы для IBM PC-совместимых компьютеров. Гарантируют защиту информации, обрабатываемой на персональном компьютере и/или передаваемой по открытым каналам связи.
Выполнены в виде плат расширения PCI персонального компьютера с процессором i386 и выше.
Алгоритм шифрования |
ГОСТ |
Размерность ключа |
256 бит |
Количество уровней |
3 (Главный ключ, пользо |
ключевой системы |
ват. ключ, сетев. ключ) |
Датчик случайных чисел |
Физический |
Поддерживаемые ОС |
MS-DOS, Windows, UNIX |
|
(Solaris/Intel) |
В основе реализации алгоритма - специализированный 32-разрядный шифрпроцессор76
серии БЛЮМИНГ
Сравнительные характеристики УКЗД КРИПТОН
Технические |
Криптон – |
Криптон – |
Криптон –9/ |
характери |
4/PCI |
8/PCI |
PCI |
стики |
|
|
|
|
PCI(Target) |
PCI(Target, |
PCI(Bus |
Шина |
|
Bus |
Master) |
|
|
Master) |
|
Скорость |
до 1100 |
до 8500 |
до 10000 |
шифрован |
|
|
|
ия (кБайт/ |
|
|
|
с) |
|
|
|
Носители |
Дискеты,С |
Дискеты,С |
Дискеты,СК, |
ключей |
К,ТМ |
К,ТМ |
ТМ |
|
|
|
|
Стоимость $ |
420 |
470 |
520 |
|
|
|
|
77

Криптон 4/PCI
78

Криптон 8/PCI
79

Криптон 9/PCI
80
Преимущества аппаратной реализации:
-аппаратная реализация алгоритма криптографического преобразования гарантирует
целостность алгоритма; -шифрование производится и ключи шифрования
хранятся в самой плате, а не в оперативной памяти компьютера; -аппаратный датчик случайных чисел;
-загрузка ключей в устройство КРИПТОН со смарт-карт и Touch Memory (i-Button) производится напрямую, минуя ОЗУ и системную шину компьютера, что
исключает возможность перехвата ключей; -применение специализированного шифрпроцессора
разгружает центральный процессор компьютера; -приняты схемотехнические меры по блокировке ПЭМИН
81