Криптографические методы защиты информации

Первоначальное значение термина «криптография» — «тайнопись», «тайное письмо».

Криптография — наука о зашите информации от прочтения ее посторонними. Зашита достигается шифрованием, т. е. преобразованием, которое делает защищенные входные данные трудночитаемыми без знания специальной информации — ключа.

Под ключом понимается легко изменяемая часть криптосистемы, хранящаяся в тайне и определяющая, какое шифрующее преобразование из возможных выполняется в данном случае.

Криптосистема — семейство выбираемых с помощью ключа обратимых преобразований, которые преобразуют защищаемый открытый текст в шифрограмму, и обратно [56].

По характеру использования ключа известные криптосистемы можно разделить на два типа: симметричные (с секретным ключом) и несимметричные (с открытым ключом).

В первом случае в шифраторе отправителя и дешифраторе получателя используется один и тот же ключ. Шифратор образует шифр-текст, который является функцией открытого текста.

Конкретный вид функции шифрования определяется секретным ключом. Дешифратор получателя сообщения выполняет обратное преобразование аналогичным образом. Секретный ключ хранится в тайне, и исключается незаконный перехват ключа.

Обычно предполагается правило Кирхгофа: стойкость шифра определяется только секретностью ключа, т. е. криптоаналитику известны все детали процесса шифрования и дешифрования, кроме секретного ключа.

Открытый текст обычно имеет произвольную длину, если его размер велик и он не может быть обработан вычислительным устройством шифратора целиком, он разбивается на блоки фиксированной длины, и каждый блок шифруется в отдельности, независимо от его положения во входной последовательности.

Такие криптосистемы называются системами блочного шифрования.

На практике обычно используют два общих принципа шифрования: рассеивание и перемешивание. Рассеивание заключается в распространении влияния одного символа открытого текста на много символов шифра-текста: это 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. Перемешивание состоит в использовании таких шифрующих преобразований, которые исключают восстановление взаимосвязи статистических свойств открытого и шифрованного текста. Распространенный способ

достижения хорошего рассеивания состоит в использовании составного шифра, который может быть реализован в виде некоторой последовательности простых шифров, каждый из которых вносит небольшой вклад в значительное суммарное рассеивание и перемешивание. В качестве простых шифров чаще всего используют простые подстановки и перестановки.