CC BY
34Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
KRIPTOBARDOSHLI KRIPTOGRAFIK TIZIMLAR VA ULARNING KLASSIFIKATSIYASI
Umarov Shuxratjon Azizjonovich
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti Farg'ona filiali Axborot xavfsizligi kafedrasi dotsenti, Fizika-matematika fanlari bo'yicha falsafa doktori (PhD) e-mail: [email protected]
Annotatsiya: Maqolada kriptografik tizimlarni kriptobardoshliligi bo'yicha tasniflangan, bu ularning ma'lumotlarni ishonchli himoya qilish imkoniyatini baholash imkonini beradi. Kriptografik bardoshlilik tushunchasi berilgan. Kriptografik bardoshli (mutlaqo, nisbatan, vaqtinchalik) tizimlarning mavjudligi shartlari va bardoshli kriptografik tizimlarga qo'yiladigan talablar aniqlangan. Shuningdek, bardoshli kriptografik tizimlarning talablari keltirilgan. Shu bilan bir qatorda, bardoshli kriptografik tizimlarning kamchiliklari ham ko'rsatib o'tilgan.
Kalit so'zlar: kriptobardoshlilik, kriptotizim, entropiya, kriptogramma, RSA algoritmi,kriptoanalitik, shifrlash, deshifrlash, kriptoalgoritm.
KIRISH. Kriptografik usullar qo'llaniladigan asosiy yo'nalishlardan biri axborot tizimlarining xavfsizligi hisoblanadi. Kriptografik usullardan ma'lumotlarni himoya qilish va ma'lumotlarning maxfiyligini, haqiqiyligini ta'minlash uchun foydalaniladi. Hozirgi kunda insoniyat faoliyatining barcha sohalarida kriptografik usullardan foydalanishni ko'rish mumkin. Masalan, Internet orqali ma'lumotlarni uzatishda ma'lumotlarni ruxsatsiz kirishdan himoya qilish uchun SSL/TLS kabi kriptografik protokollar qo'llaniladi. Bank va moliya sohasida to'lov kartalarini himoya qilish va xavfsiz moliyaviy operatsiyalarni amalga oshirish uchun kriptografik usullardan foydalanish bir qator xavfsizlikni ta'minlaydi. Korxona va tashkilotlar o'zlarining ichki tarmoqlaridagi maxfiy ma'lumotlarni himoya qilish uchun kriptografiyadan ham foydalanishlari mumkin bo'ladi. Shuningdek, kriptografik usullardan elektron tijoratda xarid ma'lumotlari va foydalanuvchilarning shaxsiy ma'lumotlarini himoya qilish uchun ham qo'llaniladi. Bu xaridor va sotuvchi o'rtasida ma'lumot uzatishda xavfsizlikni ta'minlaydi. O'z navbatida, foydalanuvchilarni autentifikatsiya qilish va turli onlayn xizmatlardan foydalanishda xavfsizlikni ta'minlash uchun ham qo'llanilishi mumkin. Ular klientlarning ma'lumotlarini ruxsatsiz kirishdan himoya qilishga va xakerlik hujumlarining oldini olishga yordam beradi. Davlat va korporativ tizimlar sohasida maxfiy axborotni himoya qilish, uning xavfsizligi va yaxlitligini ta'minlash uchun
kriptografik usullar qo'llaniladi. Kriptografik usullar tibbiyot (tibbiy ma'lumotlar va tibbiy hujjatlarni himoya qilish), huquq (yuridik ahamiyatga ega hujjatlar uchun elektron imzo), sun'iy yo'ldosh va kabel televideniyasi (kontentni kodlash va himoya qilish) va boshqa ko'plab boshqa sohalarda ham qo'llaniladi [1].
Axborot muhofazasining kriptografik usullarini yaratishning asosiy vositasi matematik modellar bilan aniqlanuvchi akslantirishlardan iborat shifrlash algoritmlari hisoblanadi. Axborot muhofazasini ta'minlashda shifrlash algoritmlaridan foydalanish qulay va samarali hisoblanadi [2].
Shu bilan birga shifrlash algoritmlari akslantirishlarining matematik modellardan iboratligi shifrma'lumotlarni tahlil qilish natijasida shifrlash algoritmini aniqlash, shifrlash algoritmi ma'lum bo'lganda esa kalitni topish, kalit noma'lum bo'lganda ham shifrma'lumotni deshifrlashga erishish kabi urinishlarni matematik usullarini amalga oshirish imkoniyatlariga manbaa bo'ladi. Bunday urinishlar kriptohujum deb ataladi.
Kriptohujumning maqsadi kalit noma'lum bo'lganda shifrma'lumotga mos ochiq ma'lumotni topishga erishishdan iborat. Kriptohujumni amalga oshiruvchini kriptoanalitik deb yuritiladi. Kriptoanalitik tomonidan kriptohujum biror vosita orqali amalga oshiriladi. Bunday vositalar kriptoalgoritmlar akslantirishlarining xossalaridan kelib chiqqan holda matematik modellar ko'rinishida
8
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
yaratilib, kriptotahlil usullarining asosi sifatida foydalaniladi [3].
MASALANING QO'YILISHI. Axborotni kriptografik muhofazasini ta'minlash sohasidagi mutaxassislar fikricha, muhofaza vositalarini -kriptoalgoritmlami ishlab chiqishdan ko'ra, ularning kriptografik samaradorligini - kriptohujumlarga bardoshli yoki bardoshli emasligini kriptografik tahlili qiyin masala hisoblanadi. Chunki, kriptotahlil masalalari kriptografik algoritmlar akslantirishlarining samaradorligini tahlil qilish bilan bog'liq hisoblashlarning ratsional matematik modellarini qurish, elektron hisoblash qurilmalari hamda tarmoqlarida ularning amalga oshirishning dasturiy ta'minotlarini vaqt va xotira bilan bog'liq murakkabliklarini yechish kabi keng qamrovli (kompleks) muammolarni yuqori ilmiy saviyada tizimli hal etishni talab etadi [4].
Foydalanuvchilar uchun kriptografik vositalarni yaratilishiga va ulardan foydalanishga ehtiyojlar ortib bormoqda. Odatda, axborot muhofazasini ta'minlashning kriptografik vositalari algoritmlari barcha foydalanuvchilarga ma'lum bo'lib, uning kriptobardoshliligi faqat algoritmda ishlatiladigan kalitning maxfiy saqlanishini o'ziga bog'liq bo'lishi Kirxgof tamoyili sifatida ta'kidlanadi. Yangi yaratilayotgan kriptogrfik vositalarni sifat va samaradorligini ilmiy asoslangan holda baholab borish uchun ular negizidagi algoritmlar akslantirishlari xususiyatlariga ko'ra sinflarga ajratish, kriptografik algoritmlarga qo'llanadigan kriptohujum
vositalarining yaratilishini nazariy va amaliy ilmiy asoslarini tizimli tahlil etib borish dolzarbdir.
Ko'p jihatdan kriptografik usullardan amaliy foydalanish ularning kriptobardoshliligiga bog'liq. Kriptobardoshlilik - bu kriptografik tizimning uni matematik tahlil qilish orqali buzishlariga dosh bera olish qobiliyatidir. Darhaqiqat, kriptografik usullarning kriptobardoshliligi ulardan amaliy foydalanishning asosiy jihatlaridan biridir. Agar kriptografik tizim yetarli darajada bardoshli bo'lmasa, uni buzish mumkin va tizim tomonidan himoyalangan ma'lumotlar ruxsatsiz olinishi va ishlatilishi mumkin. Kriptogrammadan ma'lumot olishning o'zi kriptografik tizimlarning bardoshliliga bog'liq. Agar qarshilik zaif bo'lsa, u holda ushlangan xabarlardan ishonchli ma'lumot olish imkoniyati mavjud bo'ladi. Kriptografik tizimning zaifligiga misol sifatida nemis Enigma shifrlash mashinasi haqidagi ma'lumotni
keltirish mumkin [2]. Ikkinchi jahon urushi boshida Enigma xabarlarni shifrlashda tengsiz va ishonchli hisoblangan. Biroq, Polsha va Britaniya kriptoanalitiklari tomonidan shifr matnini o'qish mumkin bo'ldi. Bu urush jarayonida sezilarli burilishga olib kelgan. Ushbu misol kriptografik tizimlarning kriptobardoshliligi qanchalik muhimligini aniq ko'rsatib turibdi. Zamonaviy shifrlash usullari murakkab matematik algoritmlarga asoslanadi va ularning kriptobardoshliligini ta'minlash uchun muntazam ravishda sinovdan o'tkaziladi va tekshiriladi. Biroq, hisoblash texnikasi va kriptoanalizning doimiy rivojlanishi tufayli kriptografik usullarning mustahkamligi va ishonchliligini saqlab qolish uchun ularni doimiy ravishda yangilash va takomillashtirish muhim ahamiyatga ega.
MASALANING YECHILISHI. Kriptografik tizimning kriptobardoshliligini baholash juda qiyin vazifadir, chunki bunday baholash uchun hech qanday mezon yo'q [5]. Buning o'rniga kriptotizimning shifrlash shartlarini aniqlash va uning kriptobardoshliligini baholash uchun turli usullar qo'llaniladi. Yondashuvlardan biri shifrlash algoritmining matematik murakkabligini tahlil qilishdir. Agar shifrlash usuli faktorizatsiya yoki diskret logarifm kabi ma'lum matematik masalalarga asoslangan bo'lsa va bu muammolarni hal qilish uchun faqat murakkab algoritmlar ma'lum bo'lsa, kriptotizim xavfsiz hisoblanadi. RSA, Diffi-Hellman yoki elliptik egri chiziq kabi kriptografik algoritmlar ana shunday matematik masalalarga asoslangan. Yana bir yondashuv - kriptografik tizimni har xil turdagi hujumlarga qarshilik ko'rsatish uchun sinovdan o'tkazish hisoblanadi. Buning uchun turli usullar qo'llaniladi, jumladan, qo'pol kuch hujumlari, statistik hujumlar, kriptoanaliz va boshqalar. Agar tizim ushbu hujumlarga muvaffaqiyatli dosh bersa va chegaralangan vaqt ichida buzib bo'lmaydigan bo'lsa, u kriptobardoshli hisoblanadi. Bundan tashqari, kriptografik tizimning mustahkamligini tegishli tashkilotlar va standartlarni mustaqil tekshirish, audit va sertifikatlash orqali tasdiqlash mumkin. Masalan, Elektr va elektronika muhandislari instituti (IEEE), Milliy standartlar va texnologiyalar instituti (NIST) va Xalqaro standartlashtirish tashkiloti (ISO) kriptografik algoritmlarni yaratadi va ulardan foydalanish bo'yicha ham standartlar va ko'rsatmalarni ishlab chiqadilar.
16
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
Tarixga nazar solsak, Klod Shennon o'zining "Maxfiy aloqa nazariyasi" (1949) asarida kriptografik himoyalangan tizimlarning mavjudligi shartlarini belgilab berdi va bu bilan kriptografiyaga katta hissa qo'shdi [6]. U ochiq matnda mavjud bo'lgan ma'lumotlar miqdorini baholashga imkon beruvchi axborot entropiyasi tushunchasini kiritdi va kriptografik tizimlarning kriptobardoshliligini baholash usullarini keltirdi. Shennon teoremasiga ko'ra, agar shifrlangan xabar (kriptogramma) tarkibidagi ma'lumotlarning miqdori ushlab qoluvchi tajovuzkorga kalit yoki ochiq matnni olish uchun yetarli ma'lumot bermasa, demak, kriptotizim kriptobardoshli bo'ladi. Agar tajovuzkor cheksiz hisoblash kuchiga va katta hajmdagi shifrlangan xabarlarga kirish huquqiga ega bo'lsa ham, kriptogrammaning maxfiyligi buzilmasa, kriptotizim mutlaqo kriptobardoshli hisoblanadi. Biroq, kriptografik tizimlarning mutlaqo kriptobardoshliligini amaliy amalga oshirish qiyin, chunki bu teng uzunlikdagi kalitlardan foydalanishni va juda katta hisoblash resurslarini talab qiladi. Shu sababli, real hayotda nisbatan kriptobardoshlilikka ega kriptografik tizimlar keng qo'llaniladi. K.E.Shennon ta'rifiga ko'ra kriptoalgoritm va kriptotizimlarning nazariy bardoshliligi - kriptoanalitik (kriptotahlilchi) kriptografik tizimning tahlili uchun yetarli darajadagi ilmiy hamda texnik va boshqa kerakli vositalarga ega bo'lganda shuningdek kriptotahlil muddati chegaralanmaganda uning bardoshliligi qanday bo'lishini aniqlashdan iborat. Nazariy bardoshlikning bunday ta'rifi mutlaqo bardoshli kriptoalgoritm kaliti uzunligining cheksiz bo'lishini yoki shifrlash alfaviti belgilari to'plamining quvvatini sanoqli bo'lishi (ya'ni natural sonlar to'plamiga ekvivalent bo'lishi) shartlaridan birining bajarilishini talab etadi. Bu shartlar kriptoalgoritmning mutlaqo bardoshli bo'lishi uchun zarur va yetarlidir. Amalda ko'plab hollarda nazariy bardoshli kriptotizimlarning yaratilishi maxfiy kalit hajmining cheksiz katta bo'lib ketishi masalasi bilan bog'liq. Shunday qilib, kriptografik tizimning nazariy bardoshliligi tushunchasi kriptografik tizimlarni baholashga aniqlik kiritadi, ammo mutlaqo bardoshli bo'lgan kriptotizimlarning yaratilishi va ulardan amalda foydalanishning qulay hamda samarali bo'lishi nuqtai nazardan mumkin bo'lmaydi. Bundan kelib chiqib, E.K.Shennon kriptografik algoritm va kriptotizimlarning tatbiqlarida foydalanuvchilarga qulay va samarali bo'lib, zamonaviy ilm-fan hamda texnika yutuqlarining real istiqbolli yuqori
imkoniyatlariga tayangan holda kriptotahlil uchun qancha vaqt va moddiy xarajatlarni sarf bo'lishini hisobga olgan holda amaliy bardoshlikning ta'rifini ifodaladi. Kriptoalgoritm va kriptotizimlarning amaliy bardoshliligi - kriptoanalitik (kriptotahlilchi) kriptografik tizimning tahlili uchun yetarli darajadagi ilmiy hamda texnik va boshqa kerakli vositalarga ega bo'lmaganda, shuningdek kriptotahlil muddati chegaralanganda uning bardoshliligi qanday bo'lishini aniqlashdan iborat [7].
Shunday qilib, K.Shennonning kriptografiyaga qo'shgan hissasi entropiya yondashuviga asoslangan kriptografik tizimlarning mustahkamligi uchun asosiy tamoyillar va shartlarni kiritishdan iborat bo'ldi. Bunda quyidagicha tartibda entropiya hisoblanishi keltiriladi. Diskret signalning N ta mumkin bo'lgan holatga ega entropiyasi quyidagicha hisoblanadi [8]:
N
H (x) = -Z P(i )log P
i=1
bu yerda
(1)
p(l), p(2 ),..., p(N )
qiymatlar
Xi, X'
2'"'' Xn alifbo elementlarining paydo bo'lish ehtimoli.
Alifboning barcha elementlari uchun yuzaga kelish ehtimoli bir xil bo'lgan holatlar uchun
p(l) = p(2) =... = p(N ) = 1
bu yerda
(2)
H (x) = -
ni]
£ —
£il N
log — = log N
l N )
(3)
Ideal kriptobardoshli (mutlaqo, nazariy jihatdan aniqlab bo'lmaydigan) tizim mavjudligi uchun zarur shartlar [9]:
1. Agar biron bir kriptogramma ushbu kriptogrammada shifrlangan ma'lumotni haqidagi ma'lumotni qo'shmasa, tizim mutlaqo xavfsizdir.
I (E, M ) = 0, (4)
bu yerda I - ma'lumotlar soni, E -kritogramma, M - xabar matni.
Kalitni bilmagan holda kriptogrammani ushlab olishda ma'lumot miqdori nolga teng.
I (e, M ) = H (m )-H (m / E ) ф
bu yerda H(M) - xabar manbasining entropiyasi, H(M/E) - kriptogramma ushlangan bo'lsa, xabarning shartli entropiyasi.
Shuni aytish mumkinki, P(M) = P(M/E) kriptogrammani bilish xabarni bilish ehtimolini o'zgartirmaydi.
17
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
2. Kalitlar soni xabarlar sonidan kam bo'lmasligi kerak
Ln > mn (6)
bu yerda L - kalit ma'lumotining alifbo hajmi, N - kalit uzunligi, m - xabar alifbo hajmi, n - xabar uzunligi.
3. Kalit uzunligi xabar uzunligidan kam bo'lmasligi kerak. (6) tengsizlikning har ikki tarafi logarifmlab yuboriladi:
log Ln > log mn ^
Bundan kalit uzunligi ushbu ifoda bilan
hisoblanadi
N^n log m
> logL (8)
Yuqoridagi (8) tengsizlik - mutlaqo maxfiy tizimlar uchun Shennon chegarasini aniqlaydi, ya'ni maxfiy kalitning qiymati shu kalit bilan shifrlanadigan ma'lumotning qiymatidan kichik bo'lmasligi kerak.
Agarda maxfiy kalit Lz bo'lgan alifboning belgilaridan tuzilgan bo'lib, uning hajmi K ga teng bo'lsa, u holda maxfiy kalitning qiymati bahosi
H(Z) < log(LKZ ) = K log Lz (9)
tengsizlik bilan, ochiq ma'lumot elementlari
soni Lx alifboning belgilaridan tuzilgan bo'lib, uni tashkil etuvchi belgilar M bo'lsa, u holda ochiq ma'lumot qiymatining bahosi
H (X) < M log Lx (10)
bilan hisoblanadi.
Shunday qilib, agarda Lx = Lz bo'lib, ochiq ma'lumot butunlay tasodifiy bo'lsa, (9) va (10) ifodalardan K >M tengsizlikka ega bo'linadi. Bu munosabat esa kalitning hajmi (uzunligi) ochiq ma'lumot hajmidan kam bo'lmasligi kerakligini ko'rsatadi [10].
Mutlaqo kriptobardoshli kriptografik tizimlarning afzalliklari :
1. Qo'llaniladigan tizimlarning mutlaqo (nazariy) kriptobardoshliligi ixtiyoriy ma'lumotlarni shifrlanmaslik kafolati bilan uzatish va saqlash imkonini berishi kerak.
2. Tizimni ishlab chiqish va amaliyotda qo'llash juda oddiy bo'lishi zarur.
3. Ishonchlilik: mutlaqo kriptobardoshli kriptografik tizimlar ishonchlilikning yuqori darajasiga ega, ya'ni ularni zamonaviy hisoblash resurslari bilan buzish qiyin yoki amalda imkonsizdir.
4. Axborotni himoya qilish: kriptobardoshli kriptografik tizimlar axborotni yuqori darajada himoya qiladi. Ular murakkab matematik algoritmlar va shifrlash usullaridan foydalanib hujumlarga bardoshli hisoblanadi va ma'lumotlarning konfidensialligini saqlash imkonini beradi [11].
3. Masshtablilik: kriptobardoshli kriptografik tizimlar faoliyatning turli sohalarida qo'llanilishi hamda turli tarmoq va kompyuter tizimlariga moslashtirilishi mumkin. Ularning yangi variantlarini ishlab chiqib, kengaytirish mumkin.
5. Standartlarni qo'llab-quvvatlash: kriptobardoshli kriptografik tizimlar odatda belgilangan xalqaro standartlar va protokollarga mos keladi. Bu ularning muvofiqligini va ushbu standartlarga amal qiladigan boshqa tizimlar bilan ma'lumot almashishini ta'minlaydi.
6. Hujumlarga qarshilik: Mutlaqo kriptobardoshli kriptografik tizimlar qo'pol kuch hujumlari, kriptotahlil yoki zaifliklar kabi har xil turdagi hujumlarga dosh berishga mo'ljallangan bo'ladi.
Kriptobardoshli kriptografik tizimlarning kamchiliklari [12]:
1. Asosiy ma'lumotlarning katta miqdori
2. Asosiy ma'lumotlarni yetkazib berish uchun tashkiliy tuzilmaning murakkabligi.
Kriptografik tizimlarning kriptobardoshli bo'lishi uchun talablar [13]:
1. Kalitlar soni cheksiz katta bo'lishi kerak.
Agar 256 bit uzunlikdagi kalit bo'lsa, unda
kalitlarning umumiy soni 2256 = 1,16-1077 bo'ladi, sekundiga 106 bit sig'imli kompyuterda ishlaganda, umumiy qidirish vaqti 3,67-1063 yilni tashkil qiladi. Agar kompyuter tezligi 3 darajaga, ya'ni sekundiga 109 bit ishlashga oshirilsa, u holda kalit uzunligini 10 bitga oshirish kerak (1-jadval).
Misol uchun, bitlari soni 2n tadan iborat bo'lgan ochiq matnni juftliklarga ajratilsa, ular soni n ta bo'ladi. Bunday jadvalli akslantirishning, kalitni bilmagan holda ochish murakkabligi 4n=22n bo'ladi. Bu esa barcha mumkin bo'lgan ochiq matnlarni tahlil qilish zaruriyligini ta'minlaydi va bunday jadvalli akslantirishning maksimal kriptobardoshli ekanligini ko'rsatadi.
1-jadvaldan ko'rinib turibdiki, kalit uzunligi 1 bitga oshganda, kalitni sanab o'tishga urinishlar soni taxminan 2 baravar ortadi.
2. Xabarlar statistikasi kriptogramma statistikasidan chiqarib tashlanishi kerak.
18
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
Masalan, rus alifbosida oddiy almashtirish shifrlashdan foydalanilganda mumkin bo'lgan kombinatsiyalar soni 32! =2,634035. Biroq, rus alifbosidagi harflarning paydo bo'lish chastotasiga ko'ra, uzatilgan xabarni osongina hisoblash mumkin. Rus harflarining paydo bo'lish chastotasi avvaldan berilgan (2-jadvalda). Buning uchun kriptogrammadagi harflarning takrorlanish chastotasini hisoblash kerak bo'ladi. Kriptogramma matni bo'ylab eng yuqori chastotali harf bo'sh joy yoki tinish belgisi sifatida qabul qilinadi, bir oz pastroq chastotasi "o", eng past chastotasi "e" yoki va shunga o'xshash. Kriptogrammaning hajmi qanchalik katta bo'lsa, statistik ma'lumotlar shunchalik ko'p bo'ladi va bu kriptogrammani ochish osonroq bo'ladi. Bundan tashqari, rus tilida sodda so'zlar ko'p, masalan, ko'p so'zlar unlilarsiz ifodalasa ham bo'ladi va ularni topish mumkin bo'ladi.
1-jadval
Kalitni topishga urinishlar sonining kalit uzunligiga bog'liqligi
Kalit uzunligi Urinishlar soni
58 288 230 376 151 711 000
59 576 460 752 303 423 488
60 1 152 921 504 606 846 976
61 2 305 843 009 213 693 952
62 4 611 686 018 427 387 904
63 9 223 372 036 854 775 808
64 18 446 744 073 709 551 616
65 36 893 488 147 419 103 232
2-jadval
Rus alifbosining chastotaviy qiymatlari
Xarf Chastota Xarf Chastota Xarf Chastota Xarf Chastota
о 0,09 в 0,038 з 0,016 ж 0,007
е 0,072 л 0,035 ы 0,016 ш 0,006
а 0,062 к 0,028 б 0,014 ю 0,006
и 0,062 м 0,026 ь, ъ 0,014 ц 0,004
н 0,053 л 0,025 г 0,013 щ 0,003
т 0,053 п 0,023 ч 0,012 э 0,003
с 0,045 у 0,021 й 0,01 ф 0,003
р 0,04 я 0,018 х 0,009
Bo'sh joy va tinish belgilarining paydo bo'lish ehtimoli 0,174 ga teng.
3. Tutib olingan kriptogrammada ochiq ma'lumotning ba'zi qismlari ma'lum bo'lgan taqdirda ham shifrni ochish imkoni bo'lmasligi kerak.
Kriptogrammada shifrlangan ma'lumotlarning bir qismini bilish kriptogrammaning keyingi qismini parolini ochish uchun ba'zi asosiy ma'lumotlarni ochishga ta'sir qilmasligi kerak. Ushbu talabga rioya qilmaslik kriptotizimning kriptografik bardoshliligini sezilarli darajada kamaytiradi [14].
Kriptografik tizimlar bardoshliligiga qarab uch sinfga ajraladi:
1) Mutlaqo bardoshli kriptografik tizimlar: Bu tizimlar shifrlashni mutlaqo ochib bo'lmaydigan, ya'ni nazariy jihatdan shifrni ochib bo'lmaydigan hisoblanadi. Ular hatto cheksiz hisoblash resurslaridan foydalangan holda ham buzilmaydigan matematik tamoyillarga asoslanadi. Masalan, Shennon shifrlash bilan bog'liq axborot nazariyasi.
2) Nisbatan bardoshli kriptografik tizimlar: Mutlaqo bardoshli tizimlardan farqli ravishda nisbatan bardoshli tizimlar muayyan hisoblash yoki matematik tahlillarga asoslanadi. Agar ular katta sonlarni faktorlash yoki murakkab matematik muammolarni hal qilish kabi muayyan hisoblash vazifalarini bajara olmasalar ham mustahkam hisoblanadi. Nisbatan bardoshli kriptografik tizimga misol sifatida RSA algoritmini keltirish mumkin.
3) Vaqtincha bardoshli kriptografik tizimlar: Bu tizimlar vaqt o'tishi bilan kriptoanalitik texnika va hisoblash resurslari yaxshilanadi degan ma'lumotga asoslanadi. Shuning uchun ular faqat ma'lum vaqt davomida yoki ma'lum hisoblash qobiliyatlari doirasida qat'iylikni ta'minlaydi. Bunday tizimlar o'zgaruvchan hisoblash quvvatiga rioya qilish uchun davriy yangilanishlar va almashtirishlarni talab qiladi
[15].
XULOSA. Kriptoalgoritmlar mutlaqo bardoshli yoki mutlaqo maxfiylikni ta'minlashi uchun quyidagi xususiyatlarga ega bo'lishi kerak:
1) O'rniga qo'yish shifrlash algoritmlarining ko'p alfavitli sinfiga tegishli bo'lishi: shifrlash jarayoni
19
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
bosqichlarida ochiq ma'lumot alifbosi belgilarini shifrma'lumot alifbosi belgilariga almashtirish jadvalida shifrma'lumot alifbosi belgilarining joylashish tartibi o'zgarib turishi lozim;
2) Kalit uzunligi yetarli katta (cheksiz bo'lmasada) yoki shifrlash alfaviti belgilari to'plamining quvvatini (sanoqli bo'lmasada) yetarli katta bo'lishi ta'minlangan bo'lishi kerak;
3) Algoritmning akslantirishi amallari bajarilishida maxfiy kalitning bitta belgisini shifrlanishi kerak bo'lgan ma'lumotning ham faqat bitta belgisiga bog'liq bo'lishi shart;
4) X - ochiq ma'lumot va 7 -shifrma'lumotlarning statistik bog'liq emasligi ta'minlangan bo'lishi, ya'ni ixtiyoriy x - ochiq ma'lumot va y -shifrma'lumot uchun ularning ehtimolligi munosabatlari bilan aniqlanuvchi ushbu tenglik P(X=x/7=y)=P(X=x) o'rinli bo'lishi kerak;
5) Kalitning hajmi (uzunligi) K ochiq ma'lumot hajmidan (uzunligidan) M dan kam bo'lmasligi kerak K > M ;
6) Shifrlash kaliti faqat bir marta ishlatilishi
kerak.
Bu keltirilgan shartlarni bajarilishi kriptoalgoritmlarning amaliy jihatdan mutlaqo bardoshli yoki mutlaqo maxfiylikni ta'minlovchi bo'lishining yetarlilik shartlari-kriteriylari deb qabul qilinishi mumkin.
Kerakli bardoshlilik darajasiga va ma'lumotni himoya qilish kerak bo'lgan vaqtga qarab tegishli kriptografik tizimdan foydalanish muhimdir.
Mutlaqo bardoshli va nisbatan bardoshli kriptografik tizimlar axborot xavfsizligining yuqori darajada ta'minlaydi va uzoq muddat himoya talab qilinadigan hollarda qo'llanilishi mumkin.
Vaqtincha bardoshli kriptografik tizimlar ma'lumotlar qisqa vaqt davomida sir saqlanishi kerak bo'lgan holatlarda foydali bo'lishi mumkin. Ular, masalan, ma'lum vaqtdan keyin ahamiyatini yo'qotadigan yoki ahamiyatini yo'qotgan ma'lumotlarni uzatishda qulay bo'lishi mumkin. Biroq, vaqtincha bardoshli kriptografik tizimlardan foydalanishda o'ziga mos cheklovlar mavjud, chunki yuqorida ko'rsatib o'tilganidek, bunday kriptografik tizimlar zarur himoya darajasini saqlab turish uchun davriy yangilash va almashtirishni talab qiladi.
Taklif etilayotgan tasniflardan axborot tizimini loyihalashda kriptografik tizim sinfini tanlashda foydalanish mumkin. Tasniflash ma'lumotlarni himoya qilish darajasi, algoritmlar turlari, qo'llab-
quvvatlanadigan funksionallik va ishlash talablari kabi omillarni hisobga oladi. Ushbu mezonlarga asoslanib, axborot tizimidagi ma'lumotlarning maxfiyligi va yaxlitligini ta'minlash uchun eng mos kriptografik tizimni tanlash mumkin.
ADABIYOTLAR
1. Калиновский, С. М. (2023). Классификация криптографических систем по стойкости.
2. Акбаров, Д. Е. (2009). Ахборот хавфсизлигини таъминлашнинг криптографик усуллари ва уларнинг кулланилиши. Узбекистон маркаси, 432.
3. Акбаров, Д. Е., Мухтаров, Ф. М., & Сиддиков, А. А. (2014). Криптотахлил масалаларига тизимли ёндошув асослари ва уларни ечиш усуллари. Т.:—Фаргона, 142.
4. Гатченко, Н. А., Исаев, А. С., & Яковлев, А. Д. (2012). Криптографическая защита информации.
5. Салий, В. Н. (2017). Криптографические методы и средства защиты информации. Саратов-2017.
6. Шеннон, К. (2009). Теория связи в секретных системах [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. enlight.
ru/crypto/arti cles/ shannon/ shann_i. htm-
свободный .-11.09.
7. Шурховецкий, Г. Н. (2018). Криптостойкость алгоритмов шифрования. Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн, (2).
8. Курьязов, Д. М., Саттаров, А. Б., & Ахмедов, Б. Б. (2017). Блокли симметрик шифрлаш алгоритмлари бардошлилигини замонавий криптотахлил усуллари билан бахолаш. Укув кулланма. Тошкент:"А^асЫ, 228.
9. Калиновский, С. М. (2023). Классификация криптографических систем по стойкости.
10. Брауде-Золотарев, Ю. М. (2010). Абсолютно криптостойкие и самые простые шифраторы. Электросвязь, (3), 55-57.
11. Азизович, У. Б., & Азизжонович, У. Ш. (2021). Жадвалли алмаштиришлар асосидаги симметрик блокли шифрлаш алгоритмининг криптобардошлик критерийлари. Ахборот-
20
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2023-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2023 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2023 год
коммуникация технологиялари ва
телекоммуникацияларнинг замонавий.
12. Акбаров, Д. Е., Кушматов, О. Э., Умаров, Ш. А., & Шаев, А. К. (2021). Исследование особенностей критерия стойкости алгоритма хеш-функции. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES, 2(11), 60-64.
13. Азязова, Е. А., & Коровин, А. А. (2019). Криптостойкость шифров. Математическое и программное обеспечение вычис, 32.
14. Фомичёв, В. М., & Мельников, Д. А. (2019). Криптографические методы защиты информации.
15. Klimushyn, P., Solianyk, T., Mozhaiev, O., Gnusov, Y., Manzhai, O., & Svitlychny, V. (2022). Crypto-resistant methods and random number generators in internet of things (iot) devices. Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, (2 (20)), 22-34.
21
