CC BY
253
ENCRYPTION
Huong L.1, Duc B.2, Truong N.3, Huy N.4, Linh L.5, Lam N.6 (Russian Federation)
ШИФРОВАНИЕ
Хыонг Л. Ч. Т. Т.1, Дык Б. М.2, Чыонг Н. Д.3, Хыонг Н. Н.4, Линь Л. Т.5, Лам Н. Ч.6 (Российская Федерация)
'Хыонг Лыу Чан Тхи Тхьен /Huong Luu Tran Thi Thien — студент, кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем;
2Дык Буй Минь /Duc Bui Minh — магистрант, кафедра программных систем, факультет инфокоммуникационных технологий; 3Чыонг Нгуен Динь / Truong Nguyen Dinh — студент, кафедра систем управления и информатики, факультет систем управления и робототехники;
4Хыонг Нгуен Нгок /Huy Nguyen Ngoc — студент;
5Линь Лай Тхи /Linh Lai Thi — студент;
6Лам Нгуен Чонг / Lam Nguyen Trong — студент, кафедра проектирования и безопасности компьютерных систем, факультет информационной безопасности и компьютерных технологий, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
Abstract: the encryption method is used to convert information in encrypted form in order to be read only by authorized persons. Encryption is used when you want to protect your data from others during storage or data transmission over insecure and secure communication channels. Depending on the use of encryption keys, including encryption methods emit asymmetric encryption and symmetric encryption. With symmetric encryption requires only one key for encryption and decryption (the same for the sender and recipient), and the key should be kept secret. When outsiders to asymmetric encryption algorithm known encryption and public key, but the private key is known only to the recipient.
Аннотация: шифрование это способ, используемый для преобразования информации в зашифрованный вид для того, чтобы она была прочитана только авторизованными лицами. Шифрование используется тогда, когда требуется защита данных от других людей при хранении данных или передачи данных по незащищенным и защищенным каналам связи. В зависимости от использования ключей шифрования, среди методов шифрования выделяют асимметричное шифрование и симметричное шифрование. При симметричном шифровании требуется только один ключ для шифровки и расшифровки (одинаковый для отправителя и получателя), и этот ключ должен остаться в тайне. При асимметричном шифровании посторонним лицам известен алгоритм шифрования и открытый ключ, но закрытый ключ известен только получателю.
Keywords: cryptography, encryption, asymmetric encryption, symmetric encryption.
Ключевые слова: криптография, шифрование, асимметричное шифрование, симметричное шифрование.
В криптографии, шифрование представляет собой процесс кодирования сообщений или информацию таким образом, чтобы только авторизованные лица могут получить к нему доступ. Шифрование не может вмешательства, но откажет доступ неавторизованных лиц к оригинальным информациям. В схеме шифрования, предполагаемая информация или сообщение являются открытыми текстами, они шифруются с помощью алгоритма шифрования, зашифрованные тексты могут быть прочитаны только после расшифрования. Главная роль шифрования это оно служит задачей соблюдения конфиденциальности информации, которая передается на связи. Для любого алгоритма шифрования важной особенностью является использование ключа шифрования, который утверждает выбор конкретного варианта преобразования из совокупности возможных для данного алгоритма. В принципе можно расшифровать сообщение, не имея ключа, но если шифрование разработано по хорошей схеме шифрования, тогда требуются очень мощный компьютер, много времени и опыт профессионала. Авторизованный получатель может легко расшифровать сообщение с аутентичным ключом, предоставленным отправителем получателям.
Три состояния безопасности информации обеспечиваются с помощью шифрования:
• Целостность (Мы предотвращаем изменения информации при передаче или хранении использованием шифрования).
• Конфиденциальность (Мы скрываем информации от неавторизованных пользователей при передаче или при хранении использованием шифрования).
• Идентифицируемость (Шифрование используется для аутентификации источника информации и предотвращения отказа отправителя информации от того факта, что данные были отправлены именно им).
Цель шифрования заключается в том, что только пользователь имеет право доступа к данным (например, текстовое сообщение или файл), он получит ключ и дешифратор (машина, реализующая алгоритм расшифровывания) для дешифрования зашифрованных данных. Пользователь, перехватив зашифрованные данные и не имея ключа и дешифратора, не может дешифровать передаваемую информацию, чтобы прочитать или изменить. Современные системы электронной криптографии использует цифровые ключи (битовые строки) и математические алгоритмы (алгоритмы шифрования) для шифрования и дешифрования информации. Существует много типов шифрования, но симметричное шифрование и асимметричное шифрование являются типами, которые более широко используют [1].
Симметричное шифрование это метод шифрования, с которым применяется один криптографический ключ для обоих процессов шифрования и расшифровывания информацией. Симметричные методы шифрования появилось давным-давно, со средневековья люди уже использовали этот тип шифрования, чтобы зашифровать секретные письма или данные. Даже в настоящее время люди продолжают использовать такой метод шифрования благодаря его простоте при образовании и его эффективности. Просто до начала обмена информаций криптографический ключ (алгоритм шифрования) выбирается всеми участниками этого общения, и ключ шифрования должен сохраняться в секрете только между этими участниками. Симметричное шифрование делится на 2 разновидности, это блочный шифр и потоковый шифр.
Блочный шифр, разбивающий перед шифрованием открытый текст на n-битовые блоки и далее шифрующий сообщение блоками. Если сообщение имеет менее n битов, то надо дополнять его дополнительными данными (чаще нулями) до n -битового размера; если сообщение имеет больше, чем n битов, то это сообщение делят на n -битовые блоки. При потоковом шифре каждый символ оригинального текста преобразуется в символ шифрованного текста в зависимости от используемого ключа шифрования и от его расположения в потоке оригинального текста. Недостатка симметричного шифрования заключается в необходимости публичной передачи ключей. Это невозможно чтобы использовать такой тип шифрования для системы, в которой участвует очень большое количество пользователей. Потому что очень трудно сохранить ключ алгоритма шифрования в тайне. Поэтому придумали асимметричное шифрование, чтобы применять шифрование в гигантских системах [2].
Асимметричное шифрование (или криптосистема с открытым ключом), при которой открытый ключ алгоритма шифрования отправляется по открытой (то есть незащищённой, доступной для наблюдения) линии связи и используется для проверки электронной подписи и для шифрования информаций. Для создания электронной цифровой подписи и для расшифровки информаций используется закрытый ключ. Асимметричное шифрование в настоящее время широко применяются в различных сетевых протоколах, в частности, в протоколах TLS (безопасности транспортного уровня) и его предшественнике SSL (уровни защищённых сокетов) (лежащих в основе HTTPS), в SSH(безопасная оболочка). Также используется в PGP (Pretty Good Privacy), S/MIME(Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions).
Функции называются односторонними, если по известному значению аргумента довольно просто найти значение функции, но с известным значением функции невозможно определить значение аргумента за разумный срок. По такой идеи, создали шифрование с открытым ключом, но только по теории если применяем одностороннюю функцию в шифровании, мы только можем зашифровать информации, но никак не можем расшифровать. Поэтому асимметричное шифрование использует одностороннюю функцию с лазейкой. В криптографии с открытым ключом, если открытый ключ играет роль односторонней функции, тогда секретный ключ играет роль лазейки. Суть этого шифрования заключается в том, что принимающая сторона перед приемкой информации генерирует 2 ключа на основе алгоритма модульной арифметики, собственно секретный и открытый ключ. Отправитель перед отправкой получает открытый ключ и шифрует информации данным ключом, после чего зашифрованное сообщение можно расшифровать только секретным ключом, который хранится в тайне у принимающей стороны. У асимметричного шифрования 2 недостатки. Первый недостаток заключается в том, что у него низкая скорость выполнения операций зашифровки и расшифровки, поэтому требуется обработка ресурсоемких операций. Второй недостаток это чисто теоретическая проблема, и заключается он в том, что математически криптостойкость алгоритмов асимметричного шифрования пока еще не доказана [3].
Литература
1. Encryption. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Encryption/ (дата обращения: 15.01.2017).
2. Symmetric key algorithm. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Symme tric-key_algorithm/ (дата обращения: 28.11.2016).
3. Public key cryptography. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptography/ (дата обращения: 5.12.2016).
