Предмет криптографії

Тема 6. МЕТОДИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

ЛЕКЦІЇ 7,8.

План

1. Предмет криптографії.

2. Криптосистеми та загрози їх безпеки

3. Симетричні та асиметричні криптосистеми.

4. Характеристика криптосистем з відкритим розподілом ключів.

5. Інфраструктура відкритих ключів.

6. Особливості проведення робіт з криптографічного захисту інформації.

Предмет криптографії

Криптографія, як складова науки криптології, є методологічною основою створення й забезпечення функціонування систем захисту інформації що передається та обробляється в глобальних і корпоративних інформаційно-телекомунікаційних системах.

Предметом криптографії є розроблення та дослідження математичних методів перетворення інформації з метою забезпечення її конфіденційності, цілісності, та підтвердження авторства. Остання властивість підтверджує факт створення інформації певною особою. Друга галузь криптології – криптоаналіз застосовується спеціальними службами для створення та дослідження методів відновлення (розкриття) захищеної методами криптографії інформації.

Під криптографічним захистом інформації розуміється застосування математичних перетворень вихідної інформації за допомогою секретних параметрів – так званих ключів, у результаті якого вона або стає недоступною для ознайомлення й використання особами, що не мають на це повноважень, або будь-яка спроба її модифікації може бути встановлена за допомогою спеціальних перетворень і публічних даних.

Взагалі розрізняють декілька груп методів математичних перетворень інформації. Залежно від характеру перетворень вихідної інформації ці методи можуть бути розділені на п’ять груп: шифрування, формування та перевірка електронного цифрового підпису, стеганографічні перетворення, кодування інформації та стискання даних.

Процес шифрування полягає в реалізації деяких алгебраїчних, логічних та інших математичних перетворень вихідної інформації, у результаті яких зашифровані повідомлення мають вигляд беззмістовних хаотичних наборів символів (літер, цифр, двійкових кодів тощо).

За звичай, для шифрування інформації в деякій телекомунікаційній системі використовуються певний незмінний алгоритм перетворення та деякий секретний параметр ‑ ключ. Вихідними даними для алгоритму шифрування служить інформація, що підлягає захисту: почтові повідомлення, файли, бази даних тощо.

Ключ містить керуючу інформацію, яка визначає вибір певного перетворення з досить великої множини різних варіантів. При цьому кількість варіантів суттєво перевищує обчислювальні можливості навіть найсучасніших суперкомп’ютерів у разі їх застосування для пошуку вихідного вигляду інформації за методом послідовного перебору всіх ключів.

Розрізняють пряме перетворення відкритого повідомлення в шифрований текст – зашифрування, а також зворотне – розшифрування.

Електронний цифровий підпис (ЕЦП) – це деякій набір даних, логічно пов'язаний з даними, які захищаються. ЕЦП, як аналог звичайного підпису людини під будь-яким документом, дозволяє контролювати цілісність повідомлень та підтверджувати їх належність певній особі.

На відміну від методів криптографічного захисту інформації, методи стеганографії дозволяють приховувати не тільки зміст повідомлення, що зберігається або передається, але й сам факт зберігання або передачі конфіденційної інформації.

Зміст процесу кодування інформації полягає у заміні значень блоків (слів) вихідної інформації кодовими означеннями. При кодуванні й зворотному перетворенні використовуються спеціальні формули, таблиці або словники. При цьому відрізняють завадостійке кодування, що використовується для підвищення вірогідності передавання інформації по каналах зв’язку, а також кодування з метою приховування змісту інформації. В остатньому випадку код для забезпечення конфіденційності інформації зберігається у таємниці. Частіше цей вид захисту застосовується у збройних силах та дипломатичному листуванні.

Стискання даних може бути віднесене до методів захисту інформації з певними застереженнями. Основною метою стискання є скорочення обсягу повідомлень, що зберігаються на машинних носіях. У той же час стисла інформація не може бути прочитана або використана без зворотного перетворення.

Навіть якщо тримати в секреті алгоритми стиску, то вони можуть бути порівняно легко розкриті статистичними методами обробки. Тому до стислих файлів конфіденційної інформації додатково застосовують шифрування.