Введение. Расчет заработной платы Фамилия Должность Дата поступления Тариф за 1 день Число отработанных дней Начислено Удержания

Расчет заработной платы

Фамилия	Должность	Дата поступления	Тариф за 1 день	Число отработанных дней	Начислено	Удержания	Сумма к выдаче
Иванов А.А.	директор	10.03.00
Петрова А.Д.	зам. дирек.	17.01.01
Сидоров С.А.	глав. бух.	12.02.99
Зайцева С.П.	бухгалтер	15.05.00
Белов В.М.	глав..инж.	03.03.05
Смирнов И.О.	инженер	02.04.02
Буров М.А.	инженер	21.10.05
Мишин Е.В.	рабочий	10.12.03
Семенов В.С.	рабочий	13.11.05
Веткин К.А.	рабочий	25.08.06
Итого
CУММЕСЛИ
Мин. тариф
Сред.число дн.
Макс. удерж..3

Таблица 2 (Лист 2)

Фамилия	Удержания
Иванов А.А.
Петрова А.Д.
Сидоров С.А.
Зайцева С.П.
Белов В.М.
Смирнов И.О.
Буров М.А.
Мишин Е.В.
Семенов В.С.
Веткин К.А.
Итого

Таблица 3 (Лист 3)

Фамилия	15% от суммы к выдаче	23% от суммы к выдаче
Иванов А.А.
Петрова А.Д.
Сидоров С.А.	5737,5	8797,5
Зайцева С.П.
Белов В.М.	8032,5	12316,5
Смирнов И.О.
Буров М.А.	2422,5	3714,5
Мишин Е.В.		3284,4
Семенов В.С.	1874,25	2873,85
Веткин К.А.	1517,25	2326,45
Итого		78669,2

Вследствие лавинообразного распространения компьютерных систем и их взаимодействия посредством сетей наблюдается все большая зависимость как организаций, так и отдельных лиц от информации, передаваемой по сети и хранящейся в таких системах. Это, в свою очередь, заставляет осознать необходимость защиты данных и ресурсов от возможности несанкционированного доступа, важность использования специальных средств для обеспечения достоверности получаемых данных и сообщений, а также защиты систем от сетевых атак.

Механизмы защиты компьютерных сетей строятся на основе современных криптографических алгоритмов и протоколов.

Методическое пособие знакомит студентов с основополагающими приемами использования современных криптографических алгоритмов, главными принципами функционирования стека протоколов SSL/TLS, а также демонстрирует возможность защиты электронной почты и web-трафика с помощью протокола SSL/TLS.

Все лабораторные работы выполняются с использованием программы openssl for WINDOWS. Программа openssl, являясь консольным приложением, позволяет использовать и тестировать все возможности библиотеки OpenSSL. В этой библиотеке реализовано большинство современных криптографических алгоритмов, а также поддерживается функционирование протокола SSL/TLS.

1 Лабораторная работа №1 «Симметричные алгоритмы шифрования»

Конфиденциальность передаваемой и хранящейся в сети информации обеспечивается путем ее шифрования современными симметричными алгоритмами. Кроме того, симметричные алгоритмы используются протоколами сетевой защиты, например, такими как IPsec, SSL/TLS.

Криптографический алгоритм называется симметричным потому, что для шифрования и расшифрования информации используется один и тот же секретный ключ.

Симметричные системы шифрования делятся на два класса: блочные (например, DES, AES, DES, RC2, CAST, BlowFish) и потоковые (например, RC4). Надежность криптографического алгоритма напрямую зависит от длины ключа. В настоящее время надежным является алгоритм с длиной ключа более 128 бит.

Симметричные блочные алгоритмы используются в различных режимах (ECB, CBC, OFB, CFB).

Цель работы: Научиться шифровать информацию симметричными алгоритмами, используя команду enc программы openssl.

Краткое описание команды enc

openssl enc -ciphername [-in filename] [-out filename] [-pass arg] [-e] [-d] [-a] [-A] [-k password]
[-kfile filename] [-K key ] [-iv IV] [-p] [-P]
[-bufsize number] [-nopad] [-debug]

Параметр	Назначение параметра
-in filename	имя входного файла. Стандартный ввод по умолчанию.
-out filename	имя выходного файла. Стандартный вывод по умолчанию.
-e	шифровать исходные данные. Эта опция установлена по умолчанию.
-d	расшифровывать исходные данные.
-k password	пароль для образования ключа. Опция введена для совместимости с предыдущими версиями OpenSSL.
-kfile filename	читать пароль для образования ключа из первой строки файла filename. Опция введена для совместимости с предыдущими версиями OpenSSL
-K key	ключ шифрования. Ключ должен быть представлен строкой 16-х цифр. Дополнительно надо указать входной вектор (IV), в опции –iv.Если же заданы одновременно ключ и пароль, то будет использоваться ключ их опции –Kи IV будет сгенерирован по паролю.
-iv IV	IV будет использован. Он должен быть представлен строкой 16-х цифр. Как только ключ определен опцией –K,IV надо обязательно определить. Если же указан пароль, IV определяется по паролю.
-S salt	Вектор подмешивания («соль»), который использовался при создании ключа шифрования и начального вектора IV.
-p	печатать ключ шифрования и используемый IV.
-P	печатать ключ, IV и завершить выполнение, не производя шифрования или расшифрования.

Команда вызывается двумя способами:

openssl ciphernameили openssl enc -ciphername.

Пароль может быть указан для образования ключа и входного вектора (IV) если это необходимо.

Опция -saltдолжна ВСЕГДА использоваться, когда ключ создается по паролю, если только вы не стремитесь к совместимости с предыдущими версиями OpenSSL и SSLeay.

Без опции -saltможно совершить успешную атаку «со словарем» на пароль или атаку на данные шифрованные потоковым алгоритмом. Поскольку без этой опции (без подмешивания, т.е. без «подсаливания») один и тот же пароль генерирует один и тот же ключ. Если же опция подмешивания используется, то для подмешивания резервируются первые восемь байт шифруемых данных. Эти байты добавляются (подмешиваются) к паролю случайным образом при шифровании файла и считываются из зашифрованного файла при расшифровании.

Все блочные алгоритмы используют стандарт PKCS#5 для создания ключа по паролю.

Команда позволяет шифровать симметричными алгоритмами, список которых приведен в таблице 1.

Таблица 1. Симметричные алгоритмы шифрования и режимы их использования.

Опция	Алгоритм	Опция	Алгоритм
bf-cbc	Blowfish in CBC mode	desx	DESX algorithm
bf	Alias for bf-cbc	des-cbc	DES algorithm in CBC mode
bf-cfb	Blowfish in CFB mode	des	same as des-cbc
bf-ecb	Blowfish in ECB mode	des-cfb	DES in CFB mode
bf-ofb	Blowfish in OFB mode	des-ecb	DES in ECB mode
cast-cbc	CAST in CBC mode	des-ofb	DES in OFB mode
cast	Alias for cast-cbc	rc2-cbc	128 bit RC2 in CBC mode
cast5-cbc	CAST5 in CBC mode	rc2	Alias for rc2-cbc
cast5-cfb	CAST5 in CFB mode	rc2-cfb	128 bit RC2 in CBC mode
cast5-ecb	CAST5 in ECB mode	rc2-ecb	128 bit RC2 in CBC mode
cast5-ofb	CAST5 in OFB mode	rc2-ofb	128 bit RC2 in CBC mode
des-cbc	DES in CBC mode	rc2-64-cbc	64 bit RC2 in CBC mode
des	Alias for des-cbc	rc2-40-cbc	40 bit RC2 in CBC mode
des-cfb	DES in CBC mode	rc4	128 bit RC4
des-ofb	DES in OFB mode	rc4-64	64 bit RC4
des-ecb	DES in ECB mode	rc4-40	40 bit RC4
des-ede-cbc	Two key triple DES EDE in CBC mode	rc5-cbc	RC5 cipher in CBC mode
des-ede	Alias for des-ede-cbc	rc5	Alias for rc5-cbc
des-ede-cfb	Two key triple DES EDE in CFB mode	rc5-cfb	RC5 cipher in CBC mode
des-ede-ofb	Two key triple DES EDE in OFB mode	rc5-ecb	RC5 cipher in CBC mode
des-ede3-cbc	Three key triple DES EDE in CBC mode	rc5-ofb	RC5 cipher in CBC mode
des-ede3	Alias for des-ede3-cbc
des3	Alias for des-ede3-cbc
des-ede3-cfb	Three key triple DES EDE CFB mode
des-ede3-ofb	Three key triple DES EDE in OFB mode

Порядок выполнения работы:

Для выполнения лабораторной работы создать каталог./lab1.

	В каталоге lab1 создать текстовый файл f.txt с произвольным текстом.
	Зашифровать файл f.txt, используя алгоритм DES в режиме ECB. Ключ алгоритма создается на основании пароля. Результат записать в файл f.txt.des: openssl des -in f.txt -out f.txt.des –e –k 12345
	Расшифровать файл f.txt.des. Результат записать в файл f1.txt: openssl des -in f.txt.des -out f1.txt -d -k 12345
	По паролю создать ключ, начальный вектор IV и вектор подмешивания (salt) для алгоритма DES в режиме CBC. Результат записать в файл en: openssl des -P -k 12345 >en.txt
	Файл en сделать исполняемым. В этом файле набрать команду, позволяющую зашифровать файл f.txt, используя созданные ключ, начальный вектор IV и вектор подмешивания. Результат записать в файл f.txt.des: openssl des -in f.txt -out f.txt.des -e -K <ключ> -iv <IV>
	Создать исполняемый файл. В этом файле набрать команду, позволяющую расшифровать файл f.txt.des, используя созданные ключ, начальный вектор IV и вектор подмешивания. Результат записать в файл f2.txt:   openssl des -in f.txt.des -out f2.txt -d -K <ключ> -iv <IV>

2 Лабораторная работа №2 “Асимметричный алгоритм шифрования RSA”

Криптографический алгоритм называется асимметричным, поскольку для шифрования и расшифрования информации используются разные ключи.

Чтобы использовать асимметричный алгоритм шифрования RSA вначале надо создать ключевую пару RSA <KO, КС>. Если информация шифруется открытым ключом KO, расшифровывать ее надо секретным ключом, или наоборот.

Ключи КО и КС – большие целые числа (вернее, каждый ключ – несколько больших целых чисел). Надежность алгоритма зависит от длины ключа, т.е. от длины целых чисел. В настоящее время длина секретного ключа асимметричного алгоритма должна быть не менее 1024 бита. Открытый ключ КО передают всем желающим, а ключ КС надо держать в секрете. Поэтому обычно секретный ключ шифруется симметричным алгоритмом и хранится в зашифрованном виде.

Цель работы: Научиться шифровать информацию асимметричным алгоритмом RSA, используя программу openssl.

Краткое описание команды GENRSA

Команда genrsa программы openssl генерирует секретный ключ алгоритма RSA.

openssl genrsa [-out filename] [-passout arg] [-des]
[-des3] [-des] [-f4] [-3] [-rand file(s)]
[-engine id] [numbits]

Опции команды:

Параметр	Назначение параметра
-out filename	Имя выходного файла. Если имя не указано стандартный вывод будет использоваться.
-passout arg	Определяет пароль для создания ключа.
-des|-des3|-des	Если эти опции указаны, секретный ключ шифруется симметричным алгоритмом DES, тройным DES или DES, соответственно. Если ни одна из этих опций не указана, ключ не шифруется. Если шифрование производится, пароль вводится с консоли или с помощью опции -passout
-rand file(s)	Файл или файлы, содержащие случайные данные для генератора псевдослучайных чисел.
numbits	Размер в битах генерируемого секретного ключа. По умолчанию 512.

Краткое описание команды RSA

Команда rsa программы openssl позволяет управлять ключами RSA:

– по секретному ключу можно создать открытый ключ;

– ключи можно конвертироваться из одного формата в другой(PEM|NET|DER);

– секретный ключ можно зашифровать или изменить алгоритм шифрования.

openssl rsa [-inform PEM|NET|DER] [-outform PEM|NET|DER] [-in filename] [-passin arg]
[-out filename] [-passout arg] [-sgckey] [-des]
[-des3] [-des] [-text] [-noout] [-modulus]
[-check] [-pubin] [-pubout] [-engine id]

Опции команды:

Параметр	Назначение параметра
-inform DER|NET|PEM	Определяет входной формат ключа (PEM по умолчанию).
-outform DER|NET|PEM	Определяет выходной формат ключа.
-in filename	Определяет файл, из которого надо прочитать ключ (standard input если опция не указана).
-passin arg	Определяет пароль ключа, находящегося во входном файле. Может принимать значения:
pass:password ­– непосредственное задание пароля
env:var – пароль задан в переменной окружения var.
file:pathname – пароль задается первой строкой файла pathname.
fd:number ­– прочитать пароль используя файловый дескриптор number.
-out filename	Определяет файл, в который надо записать ключ (standard output если опция не указана). Если опции шифрования указаны пароль должен быть указан. Входной и выходной файлы должны иметь разные имена.
-passout password	Определяет пароль ключа, который записывается в выходной файл. Принимает такие же значения, как и -passin arg.
-des|-des3|-des	Секретный ключ шифруется указанным алгоритмом и затем записывается в выходной файл. Должна быть указана опция -passout password.Таким образом, можно поменять пароль (алгоритм шифрования) секретного ключа или зашифровать незашифрованный ключ,
-text	Печатать различные компоненты открытого и секретного ключей дополнительно к зашифрованной версии.
-noout	Не позволяет выводить зашифрованную версию ключа.
-modulus	Печатать значение модуля ключа.
-pubin	По умолчанию из входного файла читается секретный ключ. Если эта опция указана, из входного файла читается открытый ключ.
-pubout	По умолчанию в выходной файл записывается секретный ключ. Если эта опция указана в выходной файл записывается открытый ключ. Опция автоматически устанавливается, если из входного файла читается открытый ключ.

Описание команды RSAUTL

Для шифрования и расшифрования информации алгоритмом RSA используют команду rsautl программы openssl.

Синтаксис

openssl rsautl [-in file] [-out file] [-inkey file]
[-pubin] [-certin] [-sign] [-verify] [-encrypt]
[-decrypt] [-pkcs] [-ssl] [-raw] [-hexdump]
[-asn1parse]

Опции команды:

Параметр	Назначение параметра
-in filename	Определяет файл, из которого будут прочитаны исходные данные. Данные читаются со стандартного ввода, если опция не определена.
-out filename	Определяет файл, в который будут записаны выходные данные. Стандартный вывод по умолчанию.
-inkey file	Файл входного ключа. По умолчанию – секретный ключ RSA.
-pubin	Входной ключ – открытый ключ RSA.
-encrypt	Зашифровать входные данные, используя открытый ключ RSA.
-decrypt	Расшифровать входные данные, используя секретный ключ RSA.
-sign	Зашифровать входные данные, используя секретный ключ RSA.
-verify	Расшифровать входные данные, используя открытый ключ RSA.

Порядок выполнения работы:

Для выполнения лабораторной работы создать каталог./lab2. Файлы с ключами называть своим именем, например, ivan.

	В каталоге lab2 создать текстовый файл f.txt со своим именем.
	Создать секретный ключ алгоритма RSA, сохранив его в файле с именем ivan.pr.pem, длиной 1024 бита: openssl genrsa -out ivan.pr.pem 1024
	Создать секретный ключ алгоритма RSA, сохранив его в файле с именем ivan.pr.pem, длиной 1024 бита. Ключ зашифруем симметричным алгоритмом DES. Ключ симметричного алгоритма создаем по паролю: openssl genrsa -out ivan.pr.pem –des –passout pass:12345 1024
	По секретному ключу создадим открытый ключ: openssl rsa -in ivan.pr.pem -out ivan.pub.pem –passin pass:12345 -pubout
	Зашифруем файл f.txt открытым ключом. Получим файл f.txt.rsa: openssl rsautl -encrypt –in f.txt –out f.txt.rsa –inkey ivan.pub.pem –pubin
	Расшифруем файл f.txt.rsa секретным ключом: openssl rsautl -decrypt –in f.txt.rsa –out f1.txt –inkey ivan.pr.pem
	Зашифруем файл f.txt секретным ключом. Получим файл f.txt.rsa1: openssl rsautl -sign –in f.txt –out f.txt.rsa1 –inkey ivan.pr.pem
	Расшифруем файл f.txt.rsa1 открытым ключом: openssl rsautl -verify –in f.txt.rsa1 –out f2.txt –inkey ivan.pub.pem –pubin

3 Лабораторная работа №3 «Электронно-цифровая подпись»

Электронно-цифровая подпись (ЭЦП) применяется для обеспечения целостности электронной информации. ЭЦП используется также в различных протоколах защиты сети. Например, для защиты электронной почты в протоколе S/MIME.

Цель работы: Научиться использовать ЭЦП на основании алгоритма RSA, используя программу openssl.

Чтобы использовать ЭЦП для обеспечения целостности файлов вначале надо создать ключевую пару RSA, используя команды genrsa и rsa. ЭЦП (дайджест) создается и проверяется с помощью команды dgst.

Краткое описание команды DGST

openssl dgst [-md5|-md4|-md2|-sha1|-sha|-mdc2|
-ripemd160|-dss1] [-c] [-d] [-hex] [-binary]
[-out filename] [-sign filename]
[-verify filename] [-prverify filename]
[-signature filename] [file...]

Опции команды:

Параметр	Назначение параметра
-c	Печатать дайджест двумя группами цифр, разделенных двоеточием. Используется, если указана опция –hex.
-hex	Дайджест выводится как шестнадцатеричный дамп. По умолчанию дайджест выводится именно так в отличие от ЭЦП.
-binary	Вывести ЭЦП или дайджест в двоичном виде.
-out filename	Имя выходного файла (standard output по умолчанию).
-sign filename	Создать ЭЦП, используя секретный ключ в filename
-verify filename	Проверить ЭЦП, используя открытый ключ в filename.Результатом будет "Verification OK" или "Verification Failure".
-prverify filename	Проверить ЭЦП, используя секретный ключ в filename.
-signature filename	filenameсодержит ЭЦП.
file...	Файл или файлы, для которых создается дайджест (ЭЦП).

Порядок выполнения работы:

Для выполнения лабораторной работы создать каталог./lab3. Файлы с ключами называть своим именем, например, ivan.

	В каталоге lab3 создать текстовый файл f.txt с произвольным текмтом.
	Создать секретный ключ алгоритма RSA, сохранив его в файле с именем ivan.pr.pem, длиной 1024 бита. Ключ зашифруем симметричным алгоритмом DES. Ключ симметричного алгоритма создаем по паролю: openssl genrsa -out ivan.pr.pem –des –passout pass:12345 1024
	По секретному ключу создадим открытый ключ: openssl rsa -in ivan.pr.pem -out ivan.pub.pem –passin pass:12345 -pubout
	Создадим ЭЦП для файла f.txt, используя секретный ключ. ЭЦП записывается в файл f.txt.sign: openssl dgst -md5 –out f.txt.sign –sign ivan.pr.pem f.txt
	Проверим ЭЦП f.txt.sign файла f.txt открытым ключом: openssl dgst -md5 –signature f.txt.sign –verify ivan.pub.pem f.txt
	Изменить содержимое файла f.txt и снова проверить его подпись: openssl dgst -md5 –signature f.txt.sign –verify ivan.pub.pem f.txt

Дата добавления: 2014-12-07