Криптография и криптоанализ

Криптография и криптоанализ.

Криптология - это наука о методах шифрования и дешифрования, которая состоит из криптографии и криптоанализа.

Криптоанализ  - наука о методах расшифровки зашифрованной информации без ключа. Основными методами расшифровки являются нахождение или подбор открытых текстов, подходящих шифротексту или нахождение ключа.

Криптография - наука о методах обеспечения конфиденциальности и подлинности авторства информации.

В современной криптографии используются открытые алгоритмы:

1. Симметричное шифрование (отправитель и получатель знают секретный ключ, который применяется и для зашифровки, и для расшифровки информации)

Симметричными алгоритмами являются:

• DES, в котором данные шифруются блоками размером 64 бит. Используется ключ 56 бит. Начальный текст преобразуется начальной перестановкой IP. Затем блок данных IP учавствует в 16-ти циклах преобразований Фейстеля. Для восстановления позиции используют конечную перестановку IP, которая является обратной перестановке IP.

• ГОСТ 28147-89 - стандарт СНГ. Этот блочный алгоритм шифрует данные по 64 бит и использует 256-битный ключ шифрования. Выполняет 32 раунда преобразований.
  
• AES - стандарт шифрования правительства США. Использует размер блока 128 бит и ключ 128/192/256 бит.

2. Ассиметричное шифрование. Открытый ключ передаётся по открытым каналам связи.

При шифровании не требуется секретный ключ, зашифрование происходит на основе общедоступного открытого ключа получателя. Получатель расшифровывает сообщение с помощью закрытого ключа, известного только ему. Несмотря на то, что ключи зашифрования и расшифрования связаны, из одного вычислить другой невозможно. Механизмами, применяющими такие алгоритмы, являются:

• Механизмы ЭЦП. Для вычисления подписи электронного документа используется закрытый ключ, без знания которого вычислить её под произвольным документом невозможно. Но любой пользователь с помощью открытого ключа может проверить корректность подписи и подлинности документа.
  
• Протокол установления общего секретного ключа Диффи-Хеллмана

Два пользователя, которые удалены друг от друга, могут сформировать уникальный секретный ключ.

К ассиметричным алгоритмам шифрования относят RSA.

В его основе лежит задача умножения и разложения простых чисел на множители. Каждый пользователи создают свой открытый и секретный ключи, которые состоят из пары целых чисел и являются взаимообратными. Секретные ключи не разглашаются, а открытый ключ можно сообщать и публиковать.

3. Хэширование. Применяется для построения массивов, поисков идентичных наборов данных.

К алгоритмам хэширования относят:

• MD5 предназначен для построения отпечатков сообщения, называемых дайджестами, и проверки их подлинности.

Криптографически взломан.Является 128-ми битным алгоритмом.

На его вход поступает поток данных. Необходимо найти хэш. Длина входных данных может быть любой. Далее поток подготавливается к вычислениям.

• SHA-1 является рекомендованным как основной алгоритм для госучреждений США.

На входе сообщение, для которого алгоритм создаёт 16-ти битное значение.  Основан на функции сжатия, на входе которой сообщение 512 бит, а также выход предыдущего блока. На выходе каждого блока - значение всех хэш-блоков до этого момента. На выходе всего сообщения - выход последнего блока.