13. Криптография. Основные понятия и определения

Защита данных с помощью шифрования —одно из возможных решений проблемы их безопасности. За­шифрованные данные становятся доступными только для того, кто знает, как их расшифровать, и поэтому похище­ние зашифрованных данных абсолютно бессмысленно для несанкционированных пользователей.

Коды и шифры использовались задолго до появления ЭВМ. С теоретической точки зрения не существует чет­кого различия между кодами и шифрами. Однако в со­временной практике различие между ними, как прави­ло, является достаточно четким. Коды оперируют линг­вистическими элементами, разделяя шифруемый текст на такие смысловые элементы, как слова и слоги. В шифре всегда различают два элемента: алгоритм и ключ.

Алгоритм позволяет использовать сравнительно ко­роткий ключ для шифрования сколь угодно большого текста. Для защиты данных в ЭВМ в основном исполь­зуются шифры, поэтому далее речь пойдет именно о них. Авторы не претендуют ни на роль экспертов в об­ласти криптографии, ни на детальное изложение. В этой главе будут приведены основные полезные для практики концепции криптографической защиты информации, а также обсуждены преимущества и недостатки наиболее распространенных методов защиты.

Определим ряд терминов, используемых в криптогра­фии.

Гоммирование -процесс наложения по определенно­му закону гаммы шифра на открытые данные.

Под гаммой шифра понимается псевдослучайная двоичная последовательность, вырабатываемая по заданному алгоритму, для зашифрования открытых данных и расшифрования зашифрованных данных.

Зашифрованиемданных называется процесс преобра­зования открытых данных в зашифрованные с помощью шифра, а расшифрованном данных -процесс преобразо­вания закрытых данных в открытые с помощью шифра.

Шифрованиемназывается процесс зашифрования или расшифрования данных.

Дешифрованиембудем называть процесс преобразо­вания закрытых данных в открытые при неизвестном ключе и, возможно, неизвестном алгоритме.

Имитозащита -защита от навязывания ложных данных. Для обеспечения имитозащиты к зашифрован­ным данным добавляется имитовставка, которая пред­ставляет собой последовательность данных фиксирован­ной длины, полученную по определенному правилу из открытых данных и ключа.

Ключ -конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразова­ния данных, обеспечивающее выбор одного варианта из совокупности всевозможных для данного алгоритма.

Криптографическая защита -это защита данных с помощью криптографического преобразования, под кото­рым понимается преобразование данных шифрованием и (или) выработкой имитовставки.

Синхропосылка -исходные открытые параметры ал­горитма криптографического преобразования.

Уравнение зашифрования -соотношение, описываю­щее процесс образования зашифрованных данных из от­крытых данных в результате преобразований, заданных алгоритмом криптографического преобразования.

Уравнение расшифрования -соотношение, описыва­ющее процесс образования открытых данных из зашифрованных данных в результате преобразований, заданных алгоритмом криптографического преобразования.

Под шифромпонимается совокупность обратимых преобразований множества открытых данных на множе­ство зашифрованных данных, заданных алгоритмом криптографического преобразования.

Криптостойкостьюназывается характеристика шифра, определяющая его стойкость к дешифрованию. Обычно эта характеристика определяется периодом вре­мени, необходимым для дешифрования.