Криптография


Категория на документа: Информатика


3
Понятието "Криптография"
Kриптографията (от гръцките думи κρυπτός, криптос - "скрит", и γράφω, графо - "пиша"), е наука, която се занимава с теорията и практиката на скриване на информация. В днешно време криптографията се счита за клон едновременно на математиката и информатиката и е тясно свързана с теорията на информацията, компютърната сигурност и инженерното дело.
Криптографията се прилага на много места в технически напредналите общества - от нея зависят сигурността на картите за електронно разплащане (дебитни карти), на компютърните пароли и на електронната търговия.

Обща терминология
 Открит (изходен) текст - данни (не задължително текстови), предавани без използване на криптография.
 Шифрован (закрит) текст - данни, получени след използване на криптосистема с указан ключ.
 Криптосистема - семейство обратими преобразувания на откритият текст в шифрован.
 Ключ - параметър на шифъра, определящ избора на конкретно преобразуване на даденият текст. В съвременните шифри алгоритъма на шифриране е известен и криптографичната устойчивост на шифъра изцяло се определя от секретността на ключа.
 Криптоанализ - наука, изучаваща математическите методи за нарушаване на конфиденциалността и цялостноста на информацията.
 Криптоаналитик - човек, създаващ и прилагащ методите на криптоанализа.
 Криптографията и криптоанализът съставят Криптологията, като единна наука за създаване и разбиване на шифри.
 Криптографска атака - опит на криптоаналитик да предизвика отклонения в атакуемата защитена система за обмен на информация. Успешната криптографска атака се нарича разбиване или отваряне.
 Шифриране (криптиране) - процес на нормално прилагане на криптографско преобразуване на открит текст на основата на алгоритъм и ключ, в резултат на което възникава шифрован текст.
 Дешифриране (декриптиране) - процес на нормално прилагане на криптографско преобразуване на шифриран текст в открит.
 Криптографска устойчивост - способността на криптографския алгоритъм да противостои на криптоанализ.

История на криптографията и криптоанализа
Криптографияте е една от най-старите науки, нейната история наброява няколко хиляди години. Сред основните класически видове шифриране са:
 преместване, при което буквите на съобщението се разместват.
 замяна, когато буквите или групи от букви по определено правило се заменят с други букви или групи от букви. Такъв шифър е използвал Юлий Цезар за комуникация с генералите си. Например:
 'SOS' става 'TPT' при замяна на всяка буква със следващата в азбуката.

Шифрите са се използвали предимно за да се гарантира секретна комуникация в шпионажа, военното дело, дипломацията, както и за защита на личността.
Шифрираните текстове, получавани след прилагане на класическите шифри винаги съдържат статистическа информация за изходния текст, която може да бъде използвана за разбиването им. Честотният анализ е нововъведение в криптоанализа и един изключително добър начин за разбиване на азбучни шифри. Така, според честотата с която се среща даден символ от шифър-текста най-често, се замества буква от азбуката, и по този начин се декриптира съобщението.
След разработването на честотния анализ през IX век, практически всички такива шифри стават уязвими за достатъчно квалифициран дешифратор, чак до измислянето на многоазбучният шифър, от Леоне Батиста Алберти, около 1465 година. Неговото нововъведение се състои в това, че използва различни шрифтове за различните части на съобщението. Също така, той изобретява вероятно първата автоматична шифровъчна машина - колело, което осъществявало частична реализация на неговото изобретение. В многоазбучният шифър на Вижинер, за шифриране се използва ключова дума, която контролира замяната на буквите в зависимост от това, коя буква от ключовата дума е използвана.
В други части на света, Япония например, криптографията не е била използвана до 1510 година, а някакви по-напреднали техники за криптиране са използвани чак след отварянето на страната към Европа и САЩ - а именно 1860 година. Макар и с доста дълга история, криптографията няма сериозен напредък до 19 век. Тогава английският математик Чарлз Бабидж разработва тест, с който да разбива Шифърът на Вигенере, прост многоазбучен шифър, който може да открие дължината на ключа, и тогава разглежда шифъра като сбор на обикновени Цезарови Шифри. Малко по-късно, Августе Керковс, холандски лингвист и криптограф, написва шест принципа за създаването на криптиращи алгоритми:

1. "Системата трябва да бъде, ако не теоретично, то поне практически неразбиваема."
2. "Системата не трябва да затруднява потребителя, и не трябва да изисква твърде голяма сигурност"
3. "Ключът трябва да може да се запомни без бележки и да се сменя лесно."
4. "Шифрованият текст трябва да може да бъде изпращан с телеграф."
5. "Апаратурата трябва да бъде лесно преносима, от сам-човек."
6. "Системата трябва да е проста, да не изисква някакви знания или дълъг списък с правила, или въобще много мислене."
Развитието на електрониката и компютърната техника дава силен тласък в развитието на криптографията и криптоанализа. Започва развиването на академични криптографски изследвания (приблизително от 1970те год) с публикуването на стандарта DES от NBS, в статията на Дифи - Хелман и откриването на алгоритъма RSA. След това акцентът в криптографията се премества от чисто лингвистичните методи към математическите, включително теория на информацията, статистика, комбинаторика, абстрактна алгебра и теория на числата.

Kриптографията днес
Съвременната криптография се характеризира с използването на компютри и от там с усложняване на прилаганите алгоритми. Криптографския алгоритъм се базира на функциите шифриране и дешифриране на данните. При шифриране се използва ключ за шифриране,който е известен само на шифриращата страна или е всеобщо достъпен. Ключът за дешифриране може да е същия, с който е извършено шифрирането или за дешифриране да се използва друг ключ известен само на приемащата страна. Всяка една криптографска система се състои от два или повече базови алгоритъма и се характеризира с, избраните методи за тяхната реализация. Съответния базов криптогравски алгоритъм и реализираните режими подлежат на класификация по различни класификационни признаци. Като класификационен признак на първо ниво най- често се използва свойството симетрия на алгоритми. По този признак базовите криптографски алгоритми се разделят на:

съответните алгоритми. Криптографията се използва и за защита на данните при банкови преводи, банкови и небанкови карти и други плащания, което спомага за навлизане на електронното банкиране и много улеснява платежните операции. Разпространени алгоритми са:
 симетрични DES, Triple DES, AES, ГОСТ 28147-89, Camellia, Twofish, Blowfish, IDEA, RC4 и др.
 асиметрични RSA, Дифи-Хелман (Diffie-Hellman) и Elgamal (Ел-Гамал)
 хеш-функции
o удостоверяващи източника MD5-MAC, DES in CBC mode, MAA
o удостоверяващи целостта на данните MD4, MD5, SHA-1, ГОСТ Р 34.11-94

Криптография със симетричен ключ

При този криптографски метод, двете страни обменящи информация разполагат с предварително придобит, еднакъв ключ. Подателят обработва информацията, използвайки ключа по определен алгоритъм, данните се предават по комуникационния канал и след това се възстановяват при получателя. Противно на разпространеното мнение, съществуват ключове, които позволяват криптираните данни да не могат да бъдат възстановени по никакъв друг начин освен с валиден ключ. Такива ключове отговарят на следните изисквания:
 Дължината на ключа е равна или по-голяма от тази на съобщението



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Криптография 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.