Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1-120.docx
Скачиваний:
46
Добавлен:
13.09.2019
Размер:
827.39 Кб
Скачать

99. Криптографические протоколы. Протокол обмена сообщениями с использованием симметричного шифрования.

Криптографический протокол - набор правил, регламентирующих использование криптографических преобразований и алгоритмов в информационных процессах.

Традиционными задачами криптографических протоколов являются:

  • обеспечение того или иного режима аутентификации участников взаимодействия;

  • генерация, распределение криптографических ключей – участники должны быть снабжены ключевым материалом.

  • Согласование криптографических ключей – участники должны договориться, какие именно секреты будут использоваться при вызове криптографических механизмов;

  • защита взаимодействий в широком смысле – как целевых данных, так и служебных обменов;

  • реализация специальных функций: неотказуемости по выполненным операциям, доказательства некоторого факта (в некоторых случаях – без раскрытия существа этого факта),

  • разделения ответственности участников взаимодействия в соответствии с заданной схемой и т. п.

Симметричные алгоритмы шифрования

Симметричные методы шифрования удобны тем, что для обеспечения высокого уровня безопасности передачи данных не требуется создания ключей большой длины. Это позволяет быстро шифровать и дешифровать большие объемы информации. Вместе с тем, и отправитель, и получатель информации владеют одним и тем же ключом, что делает невозможным аутентификацию отправителя. Кроме того, для начала работы с применением симметричного алгоритма сторонам необходимо безопасно обменяться секретным ключом, что легко сделать при личной встрече, но весьма затруднительно при необходимости передать ключ через какие-либо средства связи.

Схема работы с применением симметричного алгоритма шифрования состоит из следующих этапов:

  1. стороны устанавливают на своих компьютерах программное обеспечение, обеспечивающее шифрование и расшифровку данных и первичную генерацию секретных ключей;

  2. генерируется секретный ключ и распространяется между участниками информационного обмена. Иногда генерируется список одноразовых ключей. В этом случае для каждого сеанса передачи информации используется уникальный ключ. При этом в начале каждого сеанса отправитель извещает получателя о порядковом номере ключа, который он применил в данном сообщении;

  3. отправитель шифрует информацию при помощи установленного программного обеспечения, реализующего симметричный алгоритм шифрования;

  4. зашифрованная информация передается получателю по каналам связи;  получатель дешифрует информацию, используя тот же ключ, что и отправитель.

Сравнение с асимметричными криптосистемами

Достоинства

  • скорость

  • простота реализации (за счет более простых операций)

  • меньшая требуемая длина ключа для сопоставимой стойкости

  • изученность (за счет большего возраста)

Недостатки

  • сложность управления ключами в большой сети. Означает квадратичное возрастание числа пар ключей, которые надо генерировать, передавать, хранить и уничтожать в сети. Для сети в 10 абонентов требуется 45 ключей, для 100 уже 4950, для 1000 — 499500 и т. д.

  • 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 передается сеансовый ключ, используемый сторонами для обмена данными с помощью симметричного шифрования. Важным свойством симметричных шифров является невозможность их использования для подтверждения авторства, так как ключ известен каждой стороне.

SSL (англ. Secure Sockets Layer — уровень защищённых сокетов) — криптографический протокол, который обеспечивает установление безопасного соединения между клиентом и сервером. SSL изначально разработан компанией Netscape Communications.

Протокол обеспечивает конфиденциальность обмена данными между клиентом и сервером, использующими TCP/IP.

Значительноe использование протокола SSL привело к формированию протокола HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure), поддерживающего шифрование. Данные, которые передаются по протоколу HTTPS «упаковываются» в криптографический протокол SSL или TLS, тем самым обеспечивая защиту этих данных. Такой способ защиты широко используется в мире Веб для приложений, в которых важна безопасность соединения, например в платежных системах. В настоящее время HTTPS поддерживается наиболее популярными браузерами.

Изначально виртуальные частные сети (VPN) на основе SSL разрабатывались как дополнительная и альтернативная технология удаленного доступа на основе IPsec VPN. Но в виду ряда факторов: достаточная надежность и недороговизна — сделали эту технологию привлекательной для организации VPN. Также SSL получил широкое применение в электронной почте.