Требования к криптосистемам

Процесс криптографического преобразования может осуществятся как программно так и аппаратно. Программная реализация более практичная и гибкая. Аппаратная реализация более дорогая, но высокая производительность и простота использования. Требования:

•Знания алгоритма шифрования не должно влиять на надёжность защиты.

•Шифрованное сообщение должно поддаваться чтению только при знании ключа.

•Незначительные изменения ключа должно приводить к серьезному изменению зашифрованного сообщения.

•Длина шифрованного сообщения должна быть равна длине шифрованного текста.

•Не должно быть простых легкоустанавливаемых зависимостей между ключами, которые последовательно используются в алгоритме шифрования.

•Число операций, необходимых для расшифрования методом прямого перебора всех возможных ключей должно иметь строгую нижнюю оценку и выходить за пределы возможности современных компьютеров.

•Структурные элементы алгоритма шифрования должны быть неизменными.

•Все дополнительные биты, вводимые при шифровании, должны быть скрыты в зашифрованном сообщении.

•Алгоритм должен иметь возможность как программной, так и аппаратной реализации, причем изменение длины ключа не должно ухудшать работу алгоритмов.

Классификация алгоритмов шифрования

Криптосистемы делятся на:

1.Ассиметричные (2 ключа (с открытым и закрытым ключом))

Разложение на множество больших составных чисел RSA (райвест-шамир-Адлеман)

Методы основанные на точках эллиптических кривых

Использование дискретных алгоритмов (Эль-Гамаль)

2.Симметричные (1 ключ)

а) принцип обработки информации

Блочная обработка

Потоковая (побитовая) - с одноразовым ключом- с конечным ключом -на основе ГПСЧ

б) методы преобразования

Шифры простой замены (подстановка)

Методы перестановки

Метод гаммирования

Составные (комплексные)

Симметричный алгоритм – алгоритм для шифрования и дешифрования использующие один и тот же ключ (проблема с потенциальной передачей ключа).

Ассиметричный алгоритм – использующий пару ключей взаимозаменяемых и дополняющих друг друга. Один закрытый, другой открытый. Открытый – в общем доступе.

Потоковая – посимвольная обработка открытого текста. При этом каждый бит исходящей информации шифруется независимо от других с помощью операции гаммирования.

Блочные шифры – открытый текст разбивается на блоки (по 64 бита) и шифрование осуществляется поблочно.

Шифром замены – каждый символ открытого текста будет заменен на символ закрытого текста.

В классической криптографии 4 разновидности шифра замены:

•Простая замена (одноалфовитный шифр) – шифр Цезаря.

А → Г

Б → Д

В → Е

Г → Ё

Д →Ж

И т.д.

•Омофонная замена (одному символу может соответствовать один из списка символов замены)

А → 5,15,40,90

Б →6,12,17,80

•Блочная замена (шифрование производится блоками (замена блоков текста на что-то))

•Многоалфавитная замена состоит из нескольких шифров простой замены.

С помощью кода можно выразить только то, что было предусмотрено заранее.

Шифры перестановки – буквы открытого текста не замещаются, а меняется порядок их следования.

Л О П Е А

А Ч Р Т

С К И Е

Т А Л Л

↓

ЛОПЕААЧРТСКИЕТАЛЛ.

Ключ - размер матрицы.

Гаммирование – метод заключается в наложении на исходный текст некоторой случайной гаммы последовательности генерированное на основе ключа по определенному правилу. Чаще всего этим правилом является исключающее или.

Бывают с одноразовым ключом в качестве гаммы берется единственный раз и длина ее равна длине шифрованного текста и гамма используется один единственный раз.

Например исключающее или, сложение по модулю.

0 1

0 0 1

1 1 0

Второй вид гаммирования - гаммирование с конечным ключом, ключ короче текста. Текст шифруется блоками под размер ключа.

1 1 0 0 1 0 1 0 – текст

1 1 0 1 1 1 0 1 + сложение по модулю, где 1101-ключ

0 0 0 1 0 1 1 1 –шифрованный текст

Третий вид – гамма получателя с помощью генератора псевдослучайных чисел.

Проблемы:

1.Как получить гамму (ключ) с заданной длиной? Гамму получают с помощью генератора псевдослучайных чисел. Начинается с какого-то числа, (число инициализации) запускает генератор.

2.Какой размер гаммы? Гамму можно получить с помощью введения ключа.

3.Обратимость операции. Простой ввод ключа, который переводится в двоичную систему и накладывается.

Составные шифры включают всё, что описано выше.

Криптография: симметричные и асимметричные алгоритмы.

Симметричный алгоритм – алгоритм для шифрования и дешифрования использующие один и тот же ключ (проблема с потенциальной передачей ключа). Ассиметричный алгоритм – использующий пару ключей взаимозаменяемых и дополняющих друг друга. Один закрытый, другой открытый. Открытый – в общем доступе. Ассиметричные алгоритмы
1) RSA	Стойкость зависит от сложности факторизации больших целых чисел
2) ECC-криптосистема на основе элиптических кривых.	Крипто система на основе эллиптических кривых. Использует алгебраичную систему в терминах (...) элептических кривых, по отношению к другим ассиметричным системам при эквивалентной стойкости используют ключи меньшей длины и имеют большую производительность.
3) Метод Эль-Гамаля	Вариант алгоритма Деффи-Хеллмана, который используется для шифрования электронной подписи. В основе метода лежит проблема дискретного алогорифмирования
1) DSS (Digital Signature Standard)	Ключ от 512 до 1024 бита. Стандарт одобрен правительством США. В стандарте найдены слабые места, используют только для электронной подписи для шифрования не используют. Метод основан на проблеме дискретного логарифма.

Дата добавления: 2015-04-23