
- •Самарский государственный архитектурно-строительный университет
- •О.В. Прохорова
- •Оглавление
- •Введение
- •Основные понятия и определения предмета защиты информации
- •Правовое обеспечение информационной безопасности
- •Статья 272 ук рф
- •Статья 273 ук рф
- •Статья 274 ук рф
- •Статья 146 ук рф
- •Организационно – распорядительная документация
- •1.3. Санкционированный и несанкционированный доступ
- •1.4. Угрозы безопасности и каналы реализации угроз
- •1.5. Основные принципы обеспечения информационной безопасности
- •1.6. Ценность информации
- •1.7. Меры обеспечения безопасности компьютерных систем
- •1.8. Характеристика способов защиты компьютерной информации
- •2. Разграничение доступа к ресурсам
- •Политики безопасности
- •Дискреционные политики безопасности
- •Мандатные политики безопасности
- •Контроль доступа, базирующийся на ролях
- •Политика безопасности сети
- •3. Идентификация и аутентификация субъектов
- •3.1. Классификация подсистем идентификации и аутентификации субъектов
- •3.2. Парольные системы идентификации и аутентификации пользователей
- •Методы и средства криптографической защиты
- •4.1. Принципы криптографической защиты информации
- •4.2. Традиционные симметричные криптосистемы
- •1. Шифры замены.
- •2. Шифры перестановки.
- •3. Шифры гаммирования.
- •4.2.1. Шифрование методом замены
- •Шифрование методом Цезаря
- •Простая моноалфавитная замена
- •Шифр Гронсфельда
- •Шифрование методом Вернама
- •4.2.2. Шифрование методами перестановки
- •Метод простой перетановки
- •Алгоритм Гамильтона
- •Шифрование методом гаммирования
- •4.3.Элементы криптоанализа
- •4.4. Современные симметричные системы шифрования
- •4.5. Асимметричные криптосистемы
- •4.5.1. Принципы асимметричного шифрования
- •4.5.2. Однонаправленные функции
- •Целочисленное умножение
- •Модульная экспонента
- •4.5.3. Алгоритм шифрования rsa
- •Алгоритм формирования ключевой пары пользователем а
- •Шифрование и дешифрование сообщений в криптосистеме rsa
- •Действия получателя а
- •Действия отправителя b
- •Действия пользователя a
- •4.6. Сравнение симметричных криптосистем с асимметричными
- •Контроль целостности информации. Электронно-цифровая подпись
- •5.1. Проблема обеспечения целостности информации
- •Алгоритм вычисления контрольной суммы
- •5.2. Функции хэширования и электронно-цифровая подпись
- •1. Для документа м формируется дайджест (контрольная сумма) h с помощью заданного алгоритма хэширования.
- •2. Сформированный дайджест h шифруют на секретном ключе отправителя сообщения. Полученная в результате шифрования последовательность и есть эцп.
- •3. Сообщение м и его эцп передаются получателю сообщения.
- •5.3. Инфраструктура открытых ключей pki
- •Структура, сервисы и архитектура pki
- •Программные средства поддержки pki
- •Хранение и распределение ключевой информации
- •Типовые схемы хранения ключевой информации
- •Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 1
- •Алгоритм идентификации и аутентификации для схемы 2
- •Защита баз данных аутентификации в ос Windows nt и unix
- •Алгоритм хэширования lanman
- •Алгоритм хэширования ntlm
- •Иерархия ключевой информации
- •Распределение ключей
- •1. Распределение ключевой информации с использованием одного
- •2. Прямой обмен сеансовыми ключами между пользователями.
- •Прямой обмен сеансовыми ключами между пользователями
- •Протокол Диффи-Хеллмана
- •Протоколы безопасной удаленной аутентификации пользователей
- •Протокол chap (Challenge Handshaking Authentication Protocol)
- •Протокол одноразовых ключей s/key
- •Реализация метода «запрос-ответ» в oc Windows при сетевой аутентификации
- •Алгоритм формирования ответа
- •7. Защита от разрушающих программных воздействий
- •7.1. Понятие разрушающего программного воздействия
- •Модели взаимодействия прикладной программы и рпв
- •Компьютерные вирусы как класс рпв
- •Классификация файловых вирусов по способу заражения
- •Перезаписывающие вирусы
- •Вирусы-компаньоны
- •Файловые черви
- •Вирусы-звенья
- •Паразитические вирусы
- •Вирусы, поражающие исходный код программ
- •1. Загрузка вируса в память.
- •Защита от рпв. Изолированная программная среда
- •Эвристическая методика выявления рпв в bios
- •8. Защита информации в компьютерных сетях
- •8.1. Основные угрозы и причины уязвимости сети internet
- •Классификация типовых удаленных атак на интрасети
- •Отказ в обслуживании (DoS)
- •Сканирование компьютерных сетей
- •Ограничение доступа в сеть. Межсетевые экраны
- •Фильтрующие маршрутизаторы (пакетные фильтры)
- •Шлюзы сетевого уровня
- •Шлюз прикладного уровня
- •Виртуальные частные сети (vpn)
- •Протокол skip
- •Доменная архитектура вWindowsNt. Служба Active Directory
- •Централизованный контроль удаленного доступа. Серверы аутентификации
- •Прокси – сервер
- •Библиографический список
Шифрование и дешифрование сообщений в криптосистеме rsa
Для того, чтобы зашифровать открытое сообщение M, отправитель B должен возвести его в степень открытого ключа пользователя А по модулю N. То есть шифрование выполняется в соответствие с формулой
|
(4.10) |
Обращение данной
функции, то есть определение значения
M
по известным значениям С,
ОКА,
N
практически не осуществимо при больших
N
().
Однако знание секретного ключа СКА позволяет обратить данную функцию, то есть решить задачу дешифровки криптограммы C. Для дешифровки криптограммы С необходимо возвести ее в степень секретного ключа пользователя А по модулю N. Таким образом, дешифрование сообщения выполняется в соответствие с формулой
|
(4.11) |
Получатель А, который создает ключевую пару (ОКА,СКА) защищает два параметра:
секретный ключ СКА.
пару чисел P и Q.
Рассекречивание
данных чисел приводит к тому, что
злоумышленник сможет вычислить
,
а значит и вычислить секретный ключ СКА
согласно (4.10).
Открытыми в криптосистеме RSA являются только значения ОКА и N.
В настоящее время разработчики криптоалгоритмов с открытым ключом на базе RSA предлагают применять в качестве чисел P,Q,N – числа длиной не менее 200-300 десятичных разрядов.
Пример 4.7
Зашифруем сообщение DAC по алгоритму RSA. Для простоты вычислений будем оперировать с небольшими числами P и Q.
Действия получателя а
1. Выберем P = 5 и Q = 13
2. Найдем
3.
.
4. В качестве ОКА
необходимо выбрать значение, удовлетворяющее
условиям
,
.
ПустьОКА
= 5.
5. Необходимо найти
СКА,
такой что
.
Этому условию удовлетворяет числоСКА=29,
определяемое подбором. Оно не единственно.
Действительно,
.
6. Отправляем пользователю B пару чисел по открытому каналу связи (N=65, ОКА=5)
Действия отправителя b
1. Представим отправляемое сообщение в виде последовательности целых чисел от 0 до 63. Присвоим букве А номер 1, букве B – 2, С – 3, D – 4 и т.д. Тогда открытый текст DAC запишется в виде последовательности чисел 413, то есть M1=4, M2=1, M3=3.
2. Сформируем шифротекст по формуле 4.8:
,
,
.
B отправляет для A криптограмму {C1, C2, C3 }= {49, 1, 48}.
Действия пользователя a
1. Раскрываем шифротекст по формуле 4.11:
,
,
.
Таким образом, восстановлено исходное сообщение M1=4=D, M2=1=A, M3=3=C. Исходное сообщение – DAC.
4.6. Сравнение симметричных криптосистем с асимметричными
Достоинства:
скорость (по данным Applied Cryptography— на 3 порядка выше);
простота реализации (за счет более простых операций) ;
меньшая требуемая длина ключа при сопоставимой стойкости;
изученность.
Недостатки:
сложность управления ключамив большой сети, которые постоянно надо генерировать, передавать, хранить и уничтожать.
сложность обмена ключами. Для применения необходимо решить проблему надежной передачи ключей каждому абоненту, так как нужен секретный канал для передачи каждого ключа обеим сторонам.
Для компенсации недостатков симметричного шифрования в настоящее время широко применяется комбинированная (гибридная) криптографическая схема, где с помощью асимметричного шифрования передаетсясеансовый ключ, используемый сторонами для обмена данными с помощью симметричного шифрования.
Отличительным свойством симметричных шифров является невозможность их использования для подтверждения авторства, так как ключ известен каждой стороне.