Презы Капранов+Жуков_2024 / T2_1_Vvedenie_v_kriptografiyu_Istoricheskie_shifry__1
.pdf
Введение в криптографию
1
Основные определения
Алфавит - это конечное множество используемых для кодирования информации знаков.
Текст - это упорядоченный набор из элементов алфавита.
Открытый (исходный) текст (сообщение) - данные (не обязательно текстовые), передаваемые с использованием криптографии. Обычно обозначается как M (message).
Шифрование - это преобразовательный процесс в котором с помощью алгоритма шифрования исходный текст заменяется шифрованным текстом (шифртекстом). Обозначается E (encrypt).
Расшифрование - обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный. Обозначается D (decrypt).
Ключ - это секретная информация, используемая криптографическим алгоритмом при шифровании
(расшифровании) сообщений. |
2 |
Криптосистема (шифр) — семейство обратимых преобразований открытого текста в шифрованный.
Шифрованный текст (шифртекст) - данные, полученные после применения криптосистемы с указанным ключом. Обозначается С (cryptogram).
Криптографическая атака - попытка криптоаналитика вызвать
отклонения в атакуемой защищенной системе обмена
информацией. Успешную криптографическую атаку называют взлом или вскрытие.
Дешифрование – процесс восстановления исходного текста без знания ключа.
3
Шифрование
Расшифрование
4
Электронная (цифровая) подпись - присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.
Криптостойкость - характеристика шифра, определяющая его стойкость к дешифрованию (т.е. криптоанализу).
Имитозащита - защита от навязывания ложной информации. Имитозащита достигается обычно за счет включения в пакет передаваемых данных имитовставки.
Имитовставка - блок информации, применяемый для имитозащиты, зависящий от ключа и данных.
Протокол – это распределённый алгоритм, который определяет последовательность действий каждой из сторон, участвующих в информационном взаимодействии.
5
Криптосистемы разделяются на симметричные и асимметричные (с открытым ключом).
В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для расшифровывания используется один и тот же ключ.
В ассиметричных системах используются два ключа - открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого
ключа, который доступен |
всем желающим, а |
расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.
6
Основные задачи криптографии
1.Обеспечение конфиденциальности. Решение проблемы защиты информации от ознакомления с ее содержанием лицами, не имеющими права доступа к ней.
2.Обеспечение целостности. Целостность информации — обеспечение неизменности информации незаконными пользователями в процессе ее передачи или хранения.
3.Обеспечение невозможности отказа от авторства
(неотрекаемости).
4. Обеспечение аутентификации источника информации. Аутентификация — это установление подлинности сторон и самой информации в процессе информационного взаимодействия.
7
Исторические шифры
8
Шифр Скитала
Один из самых простых шифров: исходное сообщение вписывается в таблицу построчно, а для формирования зашифрованного сообщения считывают его из таблицы по столбцам.
Например, исходное сообщение: |
|
Зашифрованное сообщение: |
||||||
КЛАССИЧЕСКИЕ КРИПТОСИСТЕМЫ |
|
КИИПСЛЧЕТТАЕКОЕССРСМСКИИЫ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
Л |
|
А |
|
С |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
Ч |
|
Е |
|
С |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
Е |
|
К |
|
Р |
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
Т |
|
О |
|
С |
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
Т |
|
Е |
|
М |
Ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
* в древней Спарте вместо таблицы использовалась палочка (скитала), на которую |
9 |
|
||||||
наматывалась пергаментная лента. |
|
|
|
|
|
|||
Шифрующие таблицы
Текст сообщения записывается в таблицу определенного размера в столбик, а считывается по строкам.
Шифр - «смифциатоисзыритаимжещнаж»
10