Понятие стойкости алгоритма шифрования

Криптоаналитические атаки.

Если противник узнал ключ не прибегая к криптоанализу, то говорят что ключ был скомпрометирован.

Попытка криптоанализа называется атакой. Успешная криптоаналитическая атака называется взломом или вскрытием.

Известно 7 видов криптоаналитических атак:

1. Атака со знанием только шифротекста. В распоряжении криптоаналитика имеется несколько зашифрованных сообщений. Задача атаки состоит в нахождении открытого текста наибольшего числа перехваченных сообщений или ключей.

Дано: С1=Ек1(Р1), С2=Ек2(Р2), ….. Сi=Екi(Рi)

Найти Р1, Р2,….Pi или К1,К2,…..Ki.

2. Атака со знанием открытого текста. Криптоаналитик имеет доступ не только к шифрованным данным, но и к открытым текстам нескольких сообщений. От него требуется найти ключи, которые использовались при шифровании.

Дано: Р1, С1=Ек1(Р1), Р2,С2=Ек2(Р2), ….. Pi,Сi=Екi(Рi)

Найти: К1,К2,…..Ki.

3. Атака с выбранным открытым текстом. Криптоаналитик не только знает шифрованные и открытые тексты нескольких сообщений, но и может определить содержание этих сообщений. Эта разновидность мощнее предыдущей, так как здесь криптоаналитик может по своему усмотрению выбирать открытый текст, подлежащий шифрованию и тем самым получать больше информации об используемых ключах.

Дано: Р1, С1=Ек1(Р1), Р2,С2=Ек2(Р2), ….. Pi,Сi=Екi(Рi), где P1,P2,…Pi – выбранные криптоаналитиком.

Найти: К1, К2, Кi.

4. Адаптивная атака с выбранным открытым текстом. Это разновидность предыдущей атаки. Здесь криптоаналитик выбирает не только тексты посылаемых открытых сообщений, но и может менять свой выбор в зависимости от результатов шифрования.

5. Атака с выбранным шифротекстом. Криптоаналитику предоставляется возможность выбора шифротекстов, подлежащих расшифрованию получателем. Имеется также доступ к соответствующим открытым текстам.

Дано: C1, P1=Dк1(C1), C2,P2=Dк2(C2), ….. Ci,Pi=Dкi(Ci)

Найти: К1, К2,…..Ki.

Атаки 3,4,5-го типов называется атаками с выбранным текстом.

6. Атака с выбранным ключом. Криптоаналитик обладает знаниями относительно правил, по которым выбираются ключи.

7. Атака с применением физической силы. Присутствуют подкуп, шантаж, пытки, чтобы получить сведения, необходимые для взлома криптосистемы.

Атаки со знанием открытого текста не так уж редко встречаются на практике: например, известны начало или конец сообщения.

Различные криптоалгоритмы обладают разной надежностью или стойкостью шифрования. Стойкость зависит от того, насколько легко криптоаналитик может взломать шифр. Если при этом стоимость затрат превышает ценность получаемой информации, то владельцу шифра, возможно, беспокоиться не о чем.

Если время, потраченное на взлом шифра, больше периода, в течение которого данные должны храниться в секрете, то данные, вероятно, - в безопасности. Если противник не накопил достаточного количества ваших сообщений, зашифрованных с помощью одного ключа, чтобы суметь определить этот ключ, то время его менять может быть не пришло.

Слова «возможно», «вероятно», «может быть» употреблены здесь не зря. Всегда существует вероятность, что в криптоанализе произойдут революционные изменения.

Под вскрытием (взломом) шифра обычно понимается решение одной из перечисленных ниже задач:

1. Полное вскрытие. Криптоаналитик нашел ключ К такой, что Dк (С)=Р

2. Глобальная дедукция. Не зная ключа К, криптоаналитик отыскал альтернативный Dк алгоритм А такой, что А(С)=Р.

3. Частичная дедукция. Криптоаналитик получил неполную информацию о ключе или открытом тексте. Это может быть несколько битов ключа или дополнительные данные о структуре открытого текста.

Криптографический алгоритм называется безусловно стойким, если вне зависимости от того, каким объемом перехваченного шифротекста располагает криптоаналитик, у него нет достаточной информации, чтобы восстановить исходный открытый текст.

Сложность криптоаналитической атаки на алгоритм шифрования можно охарактеризовать с помощью 3-х величин:

1) Сложность по данным - количество входных данных, необходимых для успешной криптоаналитической атаки на алгоритм шифрования.

2) Вычислительная сложность – время или количество операций, требуемое для успешной криптоаналитической атаки на алгоритм шифрования.

3) Сложность по памяти – объем памяти, который потребуется для успешной криптоаналитической атаки на алгоритм шифрования.

Часто под сложностью криптоаналитической атаки понимается максимальное значение из трех заданных величин. К примеру, если атака имеет сложность 2¹²⁸, то это означает, что для взлома шифра требуется выполнить 2¹²⁸ операций.

Дата добавления: 2014-01-06