17) Методы криптоанализа симметричных криптосистем: метод полного перебора, частотный метод, метод чтения в колонках, метод «протяжки» вероятного слова.

Полный перебор— метод решения задачи путем перебора всех возможных вариантов. Сложность полного перебора зависит от количества всех возможных решений задачи.

В криптографии на вычислительной сложности полного перебора основывается оценка криптостойкости шифров. В частности, шифр считается криптостойким, если не существует метода «взлома» существенно более быстрого чем полный перебор всех ключей. Криптографические атаки, основанные на методе полного перебора, являются самыми универсальными, но и самыми долгими.

Применяется как к симметричным, так и к ассиметричным криптосистемам.

Частотный метод- один из методов криптоанализа, основывающийся на предположении о существовании нетривиального статистического распределения отдельных символов и их последовательностей как в открытом тексте, так и в шифротексте, которое, с точностью до замены символов, будет сохраняться в процессе шифрования и дешифрования.

Упрощённо, частотный анализ предполагает, что частота появления заданной буквы алфавита в достаточно длинных текстах одна и та же для разных текстов одного языка. При этом в случае моноалфавитного шифрования если в шифротексте будет символ с аналогичной вероятностью появления, то можно предположить, что он и является указанной зашифрованной буквой. Аналогичные рассуждения применяются к биграммам (двубуквенным последовательностям), триграммам и т.д. в случае полиалфавитных шифров.

Метод чтения в колонках- реализует способ восстановления текста, зашифрованного неравновероятной гаммой.

Применение данного метода тем успешнее, чем меньше высота колонок , характеризующая многозначность решения задачи. При близких к , чтение в колонках теряет смысл, т. к. таблица может содержать большое количество осмысленных, но и взаимно противоречивых открытых текстов. Данный метод может быть использован и в случае, когда текст зашифрован периодической гаммой.

Метод «протяжки» верного слова- метод анализа криптографического, состоящий в последовательном опробовании места в тексте шифрованном, соответствующего вероятному фрагменту текста открытого. При истинном варианте опробования возможно составление и решение уравнений относительно неизвестного ключа. Основан на вставке символа.

18) Линейный криптоанализ: суть метода линейного криптоанализа, этапы реализации метода.

Идея метода линейного криптоанализа основана на том, что существует возможность заменить нелинейную функцию криптографического преобразования ее линейным аналогом. Линейный криптоанализ базируется на знании криптоаналитиком пар «открытый текст - криптограмма», а также алгоритма шифрования. Будем считать, что при генерации исходного текста случайные биты независимы и равновероятны.

Этапы реализации метода:

реализацией следующих последовательных шагов.

1.Тщательно анализируется криптографическая функция и определяется множество линейных статистических аналогов. На этом шаге в первую очередь анализируются S-блоки, для каждого формируется таблица значений величины Qt(i, j), где t- номер подблока, а i и j- двочные вектора. Это значение представляет собой количество совпадений с суммой по модулю 2 некоторых битов входных и выходных данных S-блока. Значения сводятся в таблицу и ищется такая пара.

2.В соответсвии с полученной парой формируется эффиктивный линейный статистический аналог.

По одному аналогу найти биты ключа невозможно

3.Далее генерируется множетсво простых текстов и криптограмм. Затем, для каждой пары открытый текст- криптограммы вычисляется левая часть линейного статистического аналога.

4. Определяется частота получения единицы

5. Оценивается максимальное правдоподобие.

6. Записывается система таких уравнений и реашется. Получается оценка ключа K*