CC BY
20
УДК 003.26.09
Асатиллаходжаев Х.
студент
Белорусский национальный технический
университет филиал руководитель: Ташматова Ш. С. старший преподаватель Ташкентский государственный технический университет им.
И.Каримова Узбекистан, г. Ташкент КЛАССИФИКАЦИЯ КРИПТОГРАИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ Аннотация: Значение криптографии в современном информационном обществе трудно переоценить. Новая информационная инфраструктура создает новые опасности для информации. Открытые каналы Internet могут стать серьезной угрозой безопасности передачи данных. Однако и криптография не стоит на месте. В данной статье приводятся средства защиты информации, классификации криптографических алгоритмов, симметричные и асимметричные алгоритмы шифрования.
Ключевые слова: криптография, шифр, секретный ключ, алгоритм, пользователь, ключ, открытый ключ, шифрование данных, симметричное шифрование, потоковое шифрование, блочное шифрование, асимметричное шифрование.
Stud. Asatillahodjaev X.
Belarusian National Technical University branch Uzbekistan, Tashkent hands. senior teacher Tashmatova Sh.S.
Tashkent State Technical University named after I. Karimova
Uzbekistan, Tashkent CLASSIFICATION OF CRYPTOGRAPHIC ALGORITHMS Annotation: The importance of cryptography in the modern information society is difficult to overestimate. The new information infrastructure creates new dangers for information. Open Internet channels can be a serious threat to the security of data transfer. However, cryptography does not stand still. This article provides information protection tools, classification of cryptographic algorithms, symmetric and asymmetric encryption algorithms.
Keywords: cryptography, cipher, secret key, algorithm, user, key, public key, data encryption, symmetric encryption, stream encryption, block encryption, asymmetric encryption
Средства и системы криптографической защиты информации играют важную роль в современных компьютерных информационных системах, используемых в сфере финансовой и коммерческой деятельности. Современная криптология базируется на многих математических
дисциплинах таких как: линейная алгебра, теория групп, полугрупп, теория автоматов, математический анализ, теория дискретных функций, теория чисел, комбинаторный анализ, теория вероятностей и математическая статистика, теория кодирования, теория информации, теория сложности вычислений.
Знание основ криптографических методов защиты информации является неотъемлемой составляющей культуры современного человека, сталкивающегося практически ежедневно с применением современных сетевых технологий при эксплуатации средств вычислительной техники.
В настоящее время криптографические функции применяются для решения следующих задач защиты информации:
1. Обеспечение конфиденциальности информации.
2. Обеспечение целостности информации.
3. Аутентификация информации.
4. Удостоверение авторства по отношению к сообщению или документу.
5. Обеспечение неотслеживаемости информации.
Криптография -совокупность методов шифрования, используемая для защиты какой-либо информации. Основным понятием криптографии является понятие шифра. Шифр - совокупность обратимых преобразований множества элементов открытого текста на множество элементов шифротекста, проиндексированных элементами из множества ключей:
{ Бк : X &гагг Б, к е К },
где X е X - кодируемое сообщение из множества открытых текстов;
Б е Б - шифротекст из множества возможных закодированных текстов;
к - ключ шифрования;
Б - отображение, выполняемое шифром.
В качестве основного критерия классификации криптографических алгоритмов будем использовать тип выполняемого над исходным текстом преобразования. Классификация по этому критерию представлена на рис.1.
Рис. 1. Общая классификация криптографических алгоритмов Тайнопись предполагает, что отправитель и получатель производят над сообщением преобразования, известные только им двоим. Сторонним лицам неизвестны выполняемые алгоритмом изменения над открытым текстом, что и является гарантией нераскрываемости данных на этапе анализа. Криптоалгоритмы с ключом построены на том принципе, что алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем сторонним лицам, но он зависит от некоторого параметра, который держится в секрете - «ключа», который известен только двум лицам, участвующим в обмене информацией. Криптосистемы с ключом делятся на симметричные и асимметричные системы шифрования.(рис.2.)
-
Х
к
У=Бк(Х)
Х= Бк(У)
секретный канал Х-открытый текст, У-щифротекст, Е- шифр, к- ключ Рис. 2. Обобщенная модель симметричной системы шифрования
Отличительной чертой симметричных алгоритмов шифрования является наличие одного ключа шифрования, который должен быть известен только отправителю и получателю сообщения. Отправитель на ключе к шифрует сообщение, получатель дешифрует полученный шифротекст ключом к. Криптоаналитик может перехватить шифротекст Y, передаваемый по открытым каналам связи, но, так как он не знает ключа, задача вскрытия шифротекста является очень трудоемкой. Принципиальным моментом является необходимость наличия секретного канала связи между получателем и отправителем для передачи ключа шифрования без возможности его перехвата криптоаналитиком.
Асимметричная система шифрования работает по схеме, представленной на рис. 3.
Криптоаналитик
Х
У=Екот(Х)
кот
дешифрование получатель
Х=Бкзак(У)
кзак
Х-открытый текст, У-щифротекст, Е-процедура шифрации,Б-процедура дешифрации, кот-открытый ключ, кзак- закрытый ключ
Рис. 3. Обобщенная модель асимметричной системы шифрования
В зависимости от размера блока шифруемой информации криптоалгоритмы делятся на блочные и поточные шифры. Единицей кодирования в потоковых шифрах является один бит. Результат кодирования не зависит от прошедшего ранее входного потока. Схема применяется в системах передачи потоков информации, то есть в тех случаях, когда передача информации начинается и заканчивается в произвольные моменты времени и может случайно прерываться. Для блочных шифров единицей кодирования является блок из нескольких байтов. Результат кодирования зависит от всех исходных байтов этого блока. Криптоалгоритмы разделяют на подстановочные и перестановочные. В перестановочных шифрах блоки информации не изменяются сами по себе, но изменяется их порядок следования, что делает информацию недоступной стороннему наблюдателю. Подстановочные шифры изменяют сами блоки информации по определенным законам.
Деление криптоалгоритмов на моноалфавитные и многоалфавитные характерно для подстановочных шифров. Моноалфавитные криптоалгоритмы заменяют блок входного текста на один и тот же блок шифротекта. В многоалфавитных шифрах одному и тому же блоку входного текста могут соответствовать разные блоки шифротекста, что существенно затрудняет криптоанализ. При атаке на основе шифротекста криптоаналитику известен только закодированный текст и на его основе он должен узнать секретный ключ шифрования. Атака на основе открытого текста предполагает, что криптоаналитику известны одна или несколько пар «открытый текст/шифротекст», зашифрованных на одном ключе, и на основе этой информации он проводит свой анализ. Выполняя атаку на основе выборочного открытого текста, злоумышленник имеет возможность подать на вход шифрующего устройства произвольный открытый текст и получить соответствующий ему шифротект. Для того, чтобы называться практически стойким, криптоалгоритм должен успешно противостоять любому из перечисленных типов атак.
Использованные источники:
1. Анин Б. Ю.Защита компьютерной информации. - СПб:"ВНУ-Санкт-Петербург" - 2000-56с
2. Венбо Мао. Современная криптография: теория и практика. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2005. - 768 с.
3. Бабенко Л.К., Ищукова Е.А. Современные алгоритмы блочного шифрования и методы их анализа. - М.: Гелиос АРВ, 2006.-376 с., ил.
4. Болелов Э.А. Симметричные криптосистемы. - М.: МГТУГА, 2011. - 80 с.
5. Галатенко, В.А. Основы информационной безопасности. Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2008оь
6. Герасименко В. А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных кн. 1.-М.: Энергоатомиздат, 2004.-400с.
7. Щербаков, А.Ю. Современная компьютерная безопасность. Теоретические основы. Практические аспекты. - М.: Книжный мир, 2009. - 352 с.
