Основные задачи криптографии

ПРЕДМЕТ КРИПТОГРАФИИ

Криптография — это наука о способах преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей. Методы решения противоположной задачи (взлом криптографической защиты) составляют предмет другой науки — криптоанализа.

Вместе с тем, было бы неправильным разделять криптографию и криптоанализ. И криптография, и криптоанализ изучают одни и те же объекты, но с разных точек зрения. Поэтому они скорее являются двумя частями одной и той же науки (она называется «криптология»), а не независимыми дисциплинами.

Изучать их тоже надо совместно, потому что невозможно серьезно заниматься криптографией (например, разрабатывать шифры), не изучив криптоанализ.

Криптография возникла как наука о методах шифрования, и долгое время именно шифрование (т.е. защита передаваемых или хранимых данных от несанкционированного чтения) оставалась единственной проблемой, изучаемой криптографией.

Однако в последнее время, в связи с бурным развитием информационных технологий, возникло множество новых применений, напрямую не связанных с сокрытием секретной информации. Необходимость применения криптографических методов вытекает из условий, в которых происходит хранение и обмен информацией. В современных информационных системах очень часто происходит обмен данными в коллективах, члены которых не доверяют друг другу. В качестве примеров можно привести подписание контрактов или других документов, финансовые операции, совместное принятие решений и т.п. В таких ситуациях необходимы средства, гарантирующие, что в процессе обмена или

хранения информация не будет подвергнута искажениям, или не будет подменена целиком. Такую гарантию может дать только применение научно обоснованных криптографических методов.

Итак, целью применения криптографических методов является защита информационной системы от целенаправленных разрушающих воздействий (атак) со стороны противника. Способы защиты существенно зависят от ситуации: от какого рода угрозы необходимо защищаться, какими возможностями обладает противник.

Основные цели криптографии:

· Обеспечение конфиденциальности данных (предотвращение несанкционированного доступа к данным). Это одна из основных задач криптографии, для ее решения применяется шифрование данных, т.е. такое их преобразование, при котором прочитать их могут только законные пользователи, обладающие соответствующим ключом.

· Обеспечение целостности данных — гарантии того, что при передаче или хранении данные не были модифицированы пользователем, не имеющим на это права. Под модификацией понимается вставка, удаление или подмена информации, а также повторная пересылка перехваченного ранее текста.

· Обеспечение аутентификации. Под аутентификацией понимается проверка подлинности субъектов (сторон при обмене данными, автора документов, и т. д.) или подлинности самой информации. Частным случаем аутентификации является идентификация — процедура доказательства субъектом того, что он действительно является именно тем, за кого себя выдает. Во многих случаях субъект (X) должен не просто доказать свои права, но сделать это так, чтобы проверяющий субъект (Y) не смог впоследствии сам использовать полученную информацию для того, чтобы выдать себя за (X). Подобные доказательства называются «доказательствами с нулевым разглашением».

· Обеспечение невозможности отказа от авторства — предотвращение возможности отказа субъектов от совершенных ими действий (обычно — невозможности отказа от подписи под документом). Эта задача неотделима от двойственной — обеспечение невозможности приписывания авторства. Наиболее яркий пример ситуации, в которой стоит такая задача — подписание договора двумя или большим количеством лиц, не доверяющих друг другу. В такой ситуации все подписывающие стороны должны быть уверены в том, что в будущем, во -первых, ни один из подписавших не сможет отказаться от своей подписи и, во - вторых, никто не сможет модифицировать, подменить или создать новый документ (договор) и утверждать, что именно этот документ был подписан. Основным способом решения данной проблемы является использование цифровой подписи.

Помимо перечисленных основных задач можно назвать также электронное голосование, жеребьевку, разделение секрета (распределение секретной информации между несколькими субъектами таким образом, чтобы воспользоваться ей они могли только все вместе) и многое другое.

Примечание. Чем шифрование отличается от кодирования? Слова «кодирование» и «шифрование» часто используются как синонимы. Однако в современной прикладной математике (к которой можно отнести и криптографию) эти термины разделяются. Под шифрованием понимается такое преобразование текста (сообщения), в результате которого прочитать преобразованный текст может только тот, кто обладает специальным ключом. Кодированием называется

любое преобразование данных из одной формы представления в другую. Таким образом, кроме шифрования, термин «кодирование» включает в себя также так называемое «помехоустойчивое кодирование» (преобразование текста, позволяющее восстанавливать его в случае сбоя при передаче или хранении), сжатие данных и т.п. В широком смысле, кодированием можно назвать также сканирование текста или изображения, при котором информация преобразуется из визуального представления в цифровое.

Дата добавления: 2014-01-11