3. Проблєма розподілу ключів та її вирішення за допомогою односпрямованих функцій з лазівками. Асиметричні криптосистеми.

Шифр заміни (шифр підстановки) - метод шифрування, при якому кожен знак початкового тексту взаємнооднозначно| замінюється одним, або декількома знаками деякого алфавіту. Шифр простої заміни замінює кожен знак вхідного алфавіту на деякий знак з того ж алфавіту, причому на один і той же знак, незалежно від місця букви у відкритому тексті Ключами для шифрів заміни є таблиці заміни. Шифри перестановки відрізняються від шифрів заміни тим, що при зашифруванні| буква відкритого тексту переходить не у фіксований знак алфавіту, а в іншу букву того ж відкритого тексту, внаслідок чого букви розташовуються на нових місцях, тобто переставляються. Шифри перестановки мають багато різновидів, що відрізняються в основному тим, яким способом породжуються ключі. Для цієї мети часто використовуються різні варіанти розміщення відкритих текстів в площі різної конфігурації і виписки його згідно із законом, який міститься у секреті. Приклад: шифр вертикальної перестановки.

Шифри гамування|. Широко поширені приклади шифру даного типу засновані на операції складання чисел по деякому модулю. Символи відкритого тексту, що заздалегідь замінюються на числа, складаються з елементами деякої числової послідовності, яка є ключем і називається гаммою. Процедура зашифрування| називається гамуванням|, а кількість т знаків в алфавіті - модулем гамування|. Проте гамування| не зобов'язане бути тільки модульним додаванням: можуть використовуються оборотні табличні функції. Приклад: шифр порозрядного гамування| по модулю 2 передбачен в стандарті ГОСТ 28147-89 для зашифрування| двійкових послідовностей в режимі гамування| із зворотним зв'язком.

Основні типи шифрів: потокові і блокові шифри.

Розглянемо пронумерований список всіх різних шифрперених|, які могли б виникнути в процесі шифрування повідомлення нескінченної довжини за допомогою даної криптосистеми. Назвемо базовим списком. Процес зашифрування| можна записати як послідовність номерів шифр перетворень, вибраних на кожному такті. Позначимо цю послідовність через і назвемо ключовим потоком. Послідовність аналогічна функції вибору станів деякого автомата. Потоковим шифром називається система шифрування, в якій на кожному такті використовується змінний, вибраний за допомогою елементів ключового потоку, алгоритм шифрування.Ключовий потік визначається початковими ключовими даними і номерами тактів шифрування, аж до того, що розглядається.

Приклади потокового шифру: шифри модульного гамування|, шифр поліалфавітної| заміни, криптоалгоритм RC4.

Блоковим шифром називається система шифрування, що використовує на кожному такті постійний, вибраний до початку шифрування, залежно від ключів, алгоритм.

Оскільки зашифрування| повинне бути взаємнооднозначним| перетворенням, то блокові шифри є шифрами заміни з дуже великим алфавітом.

Приклади блокового шифру: алгоритм ГОСТ 28147-89 в режимі простої заміни і DES-алгоритм в режимі ЕСВ| (режим електронної кодової книги) взаємно однозначно відображають безліч потужності на себе.