Введение в криптологию

ПЛАН

1. Введение в криптологию.. 6

2. Модели криптосистем. 9

3. Криптостойкость. Предположения К. Шеннона о криптостойкости. 15

4. Основные методы криптографии. 16

5. Причины ненадежности криптосистем. 31

Заключение. 33

Использованные источники. 34

Тема №3 «Защита информации криптографическими методами»

Термин “криптология” происходит от греческих корней kryptos и logos, означающих “тайный” и “слово”, и используется для обозначения всей области секретной связи.

Криптология довольно четко делится на две части: криптографию (шифрование) и криптоанализ.

Криптография (рус. тайнопись), – это специальная система изменения обычного письма, используемая с целью сделать текст понятным лишь для ограниченного числа лиц, знающих эту систему.

Криптоанализ – выполнение обратной задачи, применяя специальные методы, раскрыть шифр или подделывать кодированные сигналы таким образом, чтобы они были приняты как подлинные.

Исходное сообщение, к которому криптограф применяет свое искусство, называется открытым текстом сообщения, или просто открытым текстом, а результат его работы – шифрованным текстом сообщения – шифртекстом, или криптограммой.

Для управления процессом шифрования криптограф всегда использует секретный ключ. Часто, но не всегда, он передает этот секретный ключ каким-либо надежным способом (например, в “дипломате”, пристегнутом наручниками к руке курьера) человеку (или машине), которому он собирается позднее послать криптограмму, составленную с использованием этого ключа. Получатель с помощью ключа сможет впоследствии расшифровать криптограмму.

История криптографии насчитывает не одно тысячелетие.

Различные способы криптографии применялись для зашифровки военных, дипломатических, торгово-финансовых, нелегально политических, религиозно-еретических текстов. Первые подтвержденные факты сохранившиеся до наших дней дают основания считать началом истории криптографии Гай Юлия Цезаря (1в до н.э.). Хотя тайнопись существовала и раньше у многих народов на Др. Востоке, в Др. Греции и Риме, индейских племен. К сожалению многие знания древних утеряны безвозвратно, иные не поддаются расшифровке. Как например с узелковой письменностью кипу ( индейск. узел) памятником цивилизации инков. По некоторым гипотезам отголоски узелковой письменности у древних славян, мы находим в замысловатой вязи буквиц и необычных узорах на старинных прялках и нарядах. Преимущественно тайнописью владели избранные: жрецы, волхвы, аристократическая знать, члены секретных обществ (масонство).

Древним были известны следующие основные способы криптографии:

1. употребление иного алфавита (например в русских памятниках глаголица, греческий, латинский);

2. изменение знаков (например, приписывание дополнительных черточек, недописывание букв, так называемая полусловица);

3. условные знаки или цифры (“пляшущие человечки” Конан Дойля);

4. замена одних букв другими по их месту в алфавите (именно такую замену использовал Юлий Цезарь) или их числовому значению;

5. запись текста в виде некоторой фигуры, иногда вкрапленной в другой текст (например, акростих); Акростих – стихотворение, в котором начальные буквы каждой строки, читаемые сверху вниз, образуют какое-либо слово или фразу. Впервые появился в древнегреческой поэзии.

6. написание слов в обратном порядке.

Серьезные труды по криптографии стали появляться значительно позже в XVI веке. Так, отцом криптографии считается великий архитектор Леон Баттиста Альберти (1404-1472), который ввел многоалфавитные подстановки, а также шифрующие коды.

А шеститомный труд Polygraphia” аббата Йоханнеса Тритемиуса (1462-1516), была первая печатная книга по криптологии, появившаяся в 1518 году.

Немного позже в 1526г. вышла вторая книга по криптологии Якопо Сильвестри. В 1554 году издается книга известного математика Джироламо Кардано. Метод шифрования, описанный им в этой книге, получивший впоследствии название решетки Кардано, в XVI и XVII веках применялся многими дипломатическими службами для шифрования переписки.

Сильным катализатором в развитии как криптографии, так и криптоанализа, стали первая и вторая мировые войны. Это время появления таких легендарных шифровальных машин как: машина “Сайджеба” (США), которая на протяжении всей второй мировой войны оставалась единственной механической системой, которой пользовались все страны-участницы для обеспечения стопроцентной защиты от неприятеля; “Пепл” (Япония) применялась в последнюю войну для шифрования японской дипломатической корреспонденции; машина с печальной репутацией “Энигма” германского производства. Примечательно, что о шифровальных машинах отечественного производства того времени до сих пор ничего неизвестно, даже названия.

Интересен также тот факт, что во время второй мировой войны американские войска в качестве надежных средств устной связи прибегли к услугам индейцев из племен команчи, чокто, кайова, виннебаго, семинолы, навахо, хопи и чероки. В сражениях с противником на многих фронтах индейцы – “живые переговорные устройства” – никогда не допускали ошибок при передачи информации, а их шифры так и не были раскрыты.

Сейчас, с появлением вычислительной техники в криптологии появились широкие возможности в применении новых методов шифрования, которые раньше были нереализуемы из-за своей вычислительной сложности и трудоемкости. И все же большинство из этих методов в своей основе имеют уже давно известные способы или их комбинации.

До недавнего времени применение криптографии было, по общему мнению, исключительным правом государства. И сегодня большинство правительств контролируют если не сами исследования в этой области, то по крайней мере производство криптографического оборудования. Например, в США одинаковые экспортно-импортные ограничения применяются к криптографическим устройствам и вооружению. Однако с началом информационного века обнаружилась срочная необходимость использования криптографии в частном секторе. Сегодня огромное количество конфиденциальной информации (такой, например, как истории болезней, юридические документы, данные о финансовых сделках и кредитных ставках) передается между ЭВМ по обычным линиям связи. Общество обращается к специалистам за помощью в обеспечении секретности и подлинности подобной информации.

Применительно к органам внутренних дел предмет настоящей лекции имеет непосредственное отношение, поскольку значительная часть информации, циркулирующей в ОВД, имеет конфиденциальный характер. Модели криптосистем

Дата добавления: 2014-01-20