КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Шифры поточного (потокового) шифрования
Избежать этих недостатков позволяют поточные (потоковые) шифры. Составные шифры
На практике для повышения криптостойкости шифрования обычно используют два общих принципа шифрования: рассеивание и перемешивание. Принцип рассеивания состоит в распространении влияния одного символа открытого текста на некоторое, иногда большое, количество символов шифротекста, что позволяет скрыть статистические свойства открытого текста. Развитием этого принципа является распространение влияния одного символа ключа на много символов шифрограммы, что позволяет исключить восстановление ключа по частям. Принцип перемешивания состоит в использовании таких шифрующих преобразований, которые исключают восстановление взаимосвязи статистических свойств открытого и шифрованного текста. Распространенный способ шифрования, при котором достигается хорошее рассеивание и перемешивание, состоит в использовании составного шифра. Этот шифр строится на основе совместного использования простых шифров замены и перестановки, каждый из которых вносит некоторый вклад в значительное суммарное рассеивание и перемешивание. Одним из наглядных примеров криптоалгоритма, разработанного в соответствии с принципами рассеивания и перемешивания, может служить принятый в 1977 году Национальным бюро стандартов США стандарт шифрования данных DES. Несмотря на интенсивные и тщательные исследования алгоритма специалистами, пока не найдено уязвимых мест алгоритма, на основе которых можно было бы предложить метод криптоанализа, существенно лучший полного перебора ключей. В июле 1991 года в нашей стране введен в действие подобный отечественный криптоалгоритм шифрования — ГОСТ 28147-89.
В то же время, несмотря на широкое распространение блочного шифрования, ему присущи следующие недостатки: • Одиночная ошибка в шифротексте вызывает искажение примерно половины открытого текста при дешифровании, что требует применения мощных кодов, исправляющих ошибки • Из двух одинаковых блоков открытого текста получаются одинаковые блоки шифрованного текста.
В современных системах шифрования данных широкое применение нашли системы поточного (потокового) шифрования. Поточные (потоковые) шифры, в отличие от блочных, осуществляют поэлементное шифрование потока данных без задержки в криптосистеме. В общем случае каждый символ открытого текста шифруется, передается и дешифруется независимо от других символов. Иными словами, шифрующее преобразование элемента открытого текста меняется от одного элемента к другому, в то время как для блочных шифров шифрующее преобразование каждого блока остается неизменным. В некоторых случаях символ открытого текста может шифроваться с учетом ограниченного числа предшествующих ему символов. Важным достоинством поточного шифрования является высокая скорость преобразования данных, соизмеримая со скоростью поступления открытого текста, что обеспечивает шифрование и расшифрование передаваемой информации больших объемов практически в реальном масштабе времени. Системы поточного шифрования обладают высокой криптостойкостью, так как вскрытие такой системы предполагает точное определение структуры генератора ключевой последовательности (ГКП) и его начальной фазы. Перечисленные положительные качества поточного шифрования в совокупности с простой и низкой по стоимости технической или программной реализацией поставили его в ряд наиболее перспективных систем шифрования. Поточные (потоковые) шифры основываются на использовании ключевой последовательности с заданными свойствами случайности и двоичном (цифровом) представлении информационных сообщений. Шифрование и расшифрование осуществляется, как правило, с использованием операции сложения по модулю 2 элементов открытого текста и псевдослучайной ключевой последовательности. Последние состоят из сгенерированных определенным образом последовательностей символов с заданными свойствами непредсказуемости (случайности) появления очередного символа.
Рис.5.18. Шифр Вернама
Исторически первым поточным шифром стал шифр Вернама, в котором в качестве ключевой последовательности использовалась уникальная случайная гамма. При этом размер ключа соответствовал длине ключевой последовательности. Принцип шифрования и расшифрования данных изображен на рис. 5.18. Отличительной особенностью шифра Вернама является шифрование гаммы ключевых последовательностей, каждая из которых представляет собой шифр. Практическая реализация этого шифра из-за сложности реализации сверхдлинных ключевых последовательностей и неудобства их хранения оказалась затруднительной. Более удобными оказались поточные шифры, в которых в качестве ключевых используются псевдослучайные последовательности (ПСП), формируемые генераторами ПСП. В этом случае секретный ключ определяется начальным состоянием генератора ПСП, а его размер значительно меньше размера открытого текста, что существенным образом упрощает решение задач технической реализации, хранения и передачи ключа. В настоящее время существует достаточно большое количество поточных шифров, отличающихся друг от друга некоторыми отличительными признаками. Например, по способу синхронизации поточные шифры подразделяются на синхронные и самосинхронизирующиеся.
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 851; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |