Реферат Симметричных Криптосистем

Читать текст оnline - Министерство образования и науки Российской Федерации(МИНОБРНАУКИ РОССИИ)ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)Физико- технический факультет. РЕФЕРАТна тему . Основные понятия и определения. История развития шифров. От первых шифров к современным криптоалгоритмам. Асимметричная и симметричная криптографии. Хэш- функции и немного об электронной подписи.

Электронные водяные знаки. PGP и системы сертификации открытых ключей. Системы идентификации и аутентификации. Ещё немного о криптоанализе. Заключение. Литература. Введение. С зарождением человеческой цивилизации возникла необходимость передачи информации одним людям так, чтобы она не становилась известной другим. Сначала люди использовали для передачи сообщений исключительно голос и жесты.

С возникновением письменности задача обеспечения секретности и подлинности передаваемых сообщений стала особенно актуальной. Поэтому именно после возникновения письменности появилось искусство тайнописи, искусство . Криптография возникла именно как практическая дисциплина, изучающая и разрабатывающая способы шифрования сообщений, то есть при передаче сообщений - не скрывать сам факт передачи, а сделать сообщение недоступным посторонним. Для этого сообщение должно быть записано так, чтобы с его содержимым не мог ознакомиться никто за исключением самих корреспондентов. Появление в середине ХХ столетия первых ЭВМ кардинально изменило ситуацию - практическая криптография сделала в своем развитии огромный скачок и термин . Сегодня эта дисциплина объединяет методы защиты информационных взаимодействий совершенно различного характера, опирающиеся на преобразование данных по секретным алгоритмам, включая алгоритмы, использующие секретные параметры. Базовых методов преобразования информации, которыми располагает современная криптография, немного, но все они являются .

Глобальные компьютерные сети упростили доступ к информации как отдельных людей, так и крупных организаций. Однако лёгкость и скорость доступа к данным с помощью таких компьютерных сетей, как Internet, сделали значимыми следующие угрозы безопасности данных при отсутствии мер их защиты. Настоящая криптография (strong cryptography) должна обеспечивать такой уровень секретности, чтобы можно было надежно защитить критическую информацию от расшифровки крупными организациями - такими как мафия, транснациональные корпорации и крупные государства. Данный реферат посвящен этой теме. Цель данной работы состоит в получении знаний о криптографии, в знакомстве с современными методами шифрования и применении полученной информации в своей дальнейшей практической деятельности. Задачи: 1. Рассмотреть историю развития криптографии. Познакомиться с современными методами шифрования.

Xreferat.com » Рефераты по информатике и программированию » Современные. Современные симметричные и ассиметричные криптосистемы.

Работа из Банка Рефератов (http:// 1.1 Традиционные симметричные криптосистемы. Принципы криптографической защиты. Традиционные симметричные криптосистемы. Симметричные криптосистемы; алгоритмы шифрования и.

1. Виды и методы симметричного шифрования были более подробно криптосистем – выбор вычислительно сложной задачи и выбор.
2. Виды и методы симметричного шифрования были более подробно.

Узнать особенности математического представления криптографии. Криптография - важный элемент защиты данных, она позволяет успешно решить ряд проблем информационной безопасности компьютерных систем и сетей. Естественно, меня заинтересовала криптографическая защита информации, так как это очень актуальный вопрос в современной жизни. Что обычно приходит на ум при произнесении слова ? Спецслужбы, дипломатическая переписка, ? А при произнесении фразы ? Шифрование данных припомнят сразу.

Про электронную подпись вспомнят. Кто- то знает что- то про . Попробуем разобраться со всеми этими, а заодно и другими, понятиями и подходами, которыми оперирует современная криптография. Основные понятия и определения. Криптография в прошлом использовалась лишь в военных целях.

Однако сейчас, по мере образования информационного общества, криптография становится одним из основных инструментов, обеспечивающих конфиденциальность, доверие, авторизацию, электронные платежи, корпоративную безопасность и бесчисленное множество других важных вещей. Но криптография - не панацея от всех бед.

Криптографические методы могут помочь обеспечить безопасность, но только на эти методы надеяться не следует. Криптография позволяет реализовывать следующие механизмы защиты информации. Методы шифрования. В данной работе нас будут интересовать криптосистемы и криптоалгоритмы, реализованные с использованием компьютера. В реферате не будут рассмотрены методы шифрования с использованием шифроблокнотов или специальной шифровальной техники как в силу недостатка открытой информации об этих методах, так и в силу недоступности такого оборудования массовому потребителю.

Основой большинства механизмов защиты информации является шифрование данных. Шифрование - это преобразование данных в нечитабельную форму при помощи ключей шифрования. Методов шифрования было придумано множество - от шифров простой замены (наиболее известный пример - . Обобщённая схема криптосистемы, обеспечивающей шифрование передаваемой информации, показана на рисунке: Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения M, которое должно быть передано законному получателю по незащищённому каналу.

За каналом следит злоумышленник с целью перехватить и раскрыть передаваемое сообщение. Для того чтобы перехватчик не смог узнать содержание сообщения M, отправитель шифрует его с помощью обратимого преобразования ЕК и получает шифртекст (или криптограмму) C = ЕК (М), который отправляет получателю.

Законный получатель, приняв шифртекст C, расшифровывает его с помощью обратного преобразования D = ЕК- 1 и получает исходное сообщение в виде открытого текста M: DК (C) = ЕК- 1 (ЕК (М)) = M. Преобразование выбирается из семейства криптографических преобразований, называемых криптоалгоритмами.

Параметр, с помощью которого выбирается отдельное используемое преобразование, называется криптографическим ключом К. Ключ К может принадлежать конкретному пользователю или группе пользователей и являться для них уникальным; зашифрованная с использованием конкретного ключа информация может быть расшифрована только его владельцем (владельцами).

Где- то даже довелось прочесть такое определение шифрованию: . Параметр К (ключ) выбирается из конечного множества , называемого пространством ключей.

Вообще говоря, преобразование шифрования может быть симметричным или асимметричным относительно преобразования расшифрования. Это важное свойство функции преобразования определяет два класса криптосистем. Это означает, что любой, кто имеет доступ к ключу шифрования, может расшифровать сообщение. Именно поэтому симметричные криптосистемы называют криптосистемами с секретным ключом - ключ шифрования должен быть доступен только тем, кому предназначено сообщение.

Задача обеспечения конфиденциальности передачи электронных документов с помощью симметричной криптосистемы сводится к обеспечению конфиденциальности ключа шифрования. Симметричное шифрование неудобно тем, что перед началом обмена зашифрованными данными необходимо обменяться секретными ключами со всеми адресатами.

Передача секретного ключа симметричной криптосистемы не может быть осуществлена по общедоступным каналам связи; секретный ключ надо передавать отправителю и получателю по защищённому каналу распространения ключей. Симметричное шифрование идеально подходит на случай шифрования информации . Это может быть как архивное шифрование выбранных файлов, так и прозрачное (автоматическое) шифрование целых логических или физических дисков.

Принципиальное отличие асимметричной криптосистемы от симметричной состоит в том, что для зашифрования информации и её последующего расшифрования используются различные ключи. Вычисляется из секретного ключа К2. Секретный ключ К2 остаётся у его владельца; он должен быть надёжно защищён от несанкционированного доступа (аналогично ключу шифрования в симметричных криптосистемах).

Копия открытого ключа К1 должна находиться у каждого абонента сети, с которым обменивается информацией владелец секретного ключа, то есть в асимметричной криптосистеме передают по незащищённому каналу только открытый ключ, а секретный обычно сохраняют на месте его генерации. Любая попытка со стороны перехватчика расшифровать текст C для получения открытого текста M или зашифровать собственный текст M' для получения правдоподобного шифртекста C, не имея подлинного ключа, называется криптоаналитической атакой. Криптоанализ - это наука о раскрытии исходного текста зашифрованного сообщения без доступа к ключу. Успешный анализ может раскрыть исходный текст или ключ. Он позволяет также обнаружить слабые места в криптосистеме, что в конечном счёте ведёт к тем же результатам.

Керкхоффом ещё в XIX веке, заключается в том, что стойкость шифра (криптосистемы) должна определяться только секретностью ключа. Иными словами, правило Крекхоффа указывает на то, что весь алгоритм шифрования, кроме значения секретного ключа, известен криптоаналитику противника.

Это обусловлено тем, что криптосистема, реализующая семейство криптографических преобразований, обычно рассматривается как открытая система. Такой подход отражает очень важный принцип технологии защиты информации: защищённость системы не должна зависеть от секретности чего- либо такого, что невозможно быстро изменить в случае утечки секретной информации. Обычно криптосистема представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, которую можно изменить только при значительных затратах времени и финансов, тогда как ключ является легко изменяемым объектом.

Именно поэтому стойкость криптосистемы определяется только секретностью ключа. История развития шифров. От первых шифров к современным криптоалгоритмам.

Существуют два основных вида шифров: шифр перестановки и шифр замены. Шифр перестановки осуществляет преобразование перестановки символов в открытом тексте. Шифр замены осуществляет преобразование замены символов открытого текста на другие символы зашифрованного текста. Шифры перестановки и замены имеют долгую историю развития и использования. Известно, что в V веке до нашей эры правители Спарты - наиболее воинственного из греческих государств - имели хорошо отработанную систему секретной военной связи и шифровали свои послания с помощью . Шифрование выполнялось следующим образом.

Современные симметричные и ассиметричные криптосистемы, Банк Рефератов. Кафедра информационно- коммуникационных технологий.

СОВРЕМЕННЫЕ СИММЕТРИЧНЫЕ И АССИМЕТРИЧНЫЕ КРИПТОСИСТЕМЫМетодические указания к лабораторной работе по курсу. Методы и средства защиты информации. Москва 2. 00. 9ВВЕДЕНИЕОбмен документами в электронном виде возможен лишь в том случае, если обеспечивается их конфиденциальность, надежная защита от подделки или несанкционированного изменения, гарантирована доставка адресату, имеется возможность разрешения споров, связанных с фальсификацией сообщений и отказом от авторства.

Бурное развитие криптографические системы получили в годы первой и второй мировых войн. Начиная с послевоенного времени и по нынешний день появление вычислительных средств ускорило разработку и совершенствование криптографических методов.

В современном программном обеспечении (ПО) криптоалгоритмы широко применяются не только для задач шифрования данных, но и для аутентификации и проверки целостности. На сегодняшний день существуют хорошо известные и апробированные криптоалгоритмы (как с симметричными, так и несимметричными ключами), криптостойкость которых либо доказана математически, либо основана на необходимости решения математически сложной задачи (факторизации, дискретного логарифмирования и т.

Цель работы. Описание и программная реализация одного из предложенных алгоритмов. Теоретические сведения.

Методы и средства защиты информации. На первом этапе развития концепции обеспечения безопасности информации, преимущество отдавалось программным средствам защиты. Когда практика показала, что для обеспечения безопасности информации этого недостаточно, интенсивное развитие получили всевозможные устройства и системы. Roctstts. HHo, по мере формирования системного подхода к проблеме обеспечения информационной безопасности, возникла необходимость комплексного применения методов защиты и созданных на их основе средств и механизмов защиты.

Рис. Классификация методов и средств защиты информации. Кратко рассмотрим основные методы защиты информации. Управление представляет собой направленное воздействие на ресурсы системы в рамках установленного технологического цикла обработки и передачи данных, где в качестве ресурсов рассматриваются технические средства, ОС, программы, БД, элементы данных и т. Препятствия физически преграждают нарушителю путь к защищаемым данным. Маскировка представляет собой метод защиты данных путем их криптографического закрытия. Регламентация как метод защиты заключается в разработке и реализации в процессе функционирования ИВС комплексов мероприятий, создающих такие условия технологического цикла обработки данных, при которых минимизируется риск НСД к данным.

Регламентация охватывает как структурное построение ИВС, так и технологию обработки данных, организацию работы пользователей и персонала сети. Побуждение состоит в создании такой обстановки и условий, при которых правила обращения с защищенными данными регулируются моральными и нравственными нормами. Принуждение включает угрозу материальной, административной и уголовной ответственности за нарушение правил обращения с защищенными данными. На основе перечисленных методов создаются средства защиты данных. Все средства защиты данных можно разделить на формальные и неформальные.

Формальные средства защиты. Формальными называются такие средства защиты, которые выполняют свои функции по заранее установленным процедурам без вмешательства человека. К формальным средствам защиты относятся технические и программные средства.

К техническим средствам (вам защиты относятся все устройства, которые предназначены для защиты защиты. Физическими называются средства защиты, которые создают физические препятствия на пути к защищаемым данным и не входят в состав аппаратуры ИВС, а аппаратными - средства защиты данных, непосредственно входящие в состав аппаратуры ИВС.

Программными называются средства защиты данных, функционирующие в составе программного обеспечения ИВС. Отдельную группу формальных средств составляют криптографические средства, которые реализуются в виде программных, аппаратных и программно- аппаратных средств защиты. Неформальные средства защиты. Неформальными называются такие средства защиты, которые реализуются в результате деятельности людей, либо регламентируют эту деятельность. Неформальные средства включают организационные, законодательные и морально- этические меры и средства. Под организационными средствами защиты понимаются организационно- технические и организационно- правовые мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации ИВС для обеспечения безопасности данных.

К морально- этическим нормам защиты относятся всевозможные нормы, которые традиционно сложились или складываются по мере развития информатизации общества. Такие нормы не являются обязательными, однако их несоблюдение ведет, как правило, к потере авторитета, престижа человека, группы лиц или целой организации. Считается, что Этические нормы оказывают положительное воздействие на персонал и пользователей. Морально- этические нормы могут быть неписаными (например, общепринятые нормы честности, патриотизма и т.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯБольшинство средств защиты информации базируется на использовании криптографических шифров и процедур шифрования расшифрования. В соответствии со стандартом ГОСТ 2.

Ключ - это конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возможных для данного алгоритма. Основной характеристикой шифра является криптостойкость, которая определяет его стойкость к раскрытию методами криптоанализа.

Обычно эта характеристика определяется интервалом времени, необходимым для раскрытия шифра. К шифрам, используемым для криптографической защиты информации, предъявляется ряд требований: достаточная криптостойкость (надежность закрытия данных); простота процедур шифрования и расшифрования; незначительная избыточность информации за счет шифрования; нечувствительность к небольшим ошибкам шифрования и др. В той или иной мере этим требованиям отвечают: шифры перестановок: шифры замены; шифры гаммирования; шифры, основанные на аналитических преобразованиях шифруемых данных.

Шифрование перестановкой заключается в том, что символы шифруемого текста переставляются по определенному правилу в пределах некоторого блока этого текста. При достаточной длине блока, и пределах которого осуществляется перестановка, и сложном неповторяющемся порядке перестановки можно достигнуть приемлемой для простых практических приложений стойкости шифра. Шифрование заменой (подстановкой) заключается в том, что символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее обусловленной схемой замены. Шифрование гаммированием заключается в том, что символы шифруемою текста складываются с символами некоторой случайной последовательности, именуемой гаммой шифра.

Стойкость шифрования определяется в основном длиной (периодом) неповторяющейся части гаммы шифра. Поскольку с помощью ЭВМ можно генерировать практически бесконечную гамму шифра, то данный способ является одним из основных для шифрования информации в автоматизированных системах. Шифрование аналитическим преобразованием заключается в том, что шифруемый текст преобразуется по некоторому аналитическому правилу (формуле). Например, можно использовать правило умножения вектора на матрицу, причем умножаемая матрица является ключом шифрования (поэтому ее размер и содержание должны храниться в секрете), а символами умножаемого вектора последовательно служат символы шифруемого текста. Другим примером может служить использование так называемых однонаправленных функций для построения криптосистем с открытым ключом. Процессы шифрования и расшифрования осуществляются в рамках некоторой криптосистемы. Традиционные симметричные криптосистемы.

Принципы криптографической защиты информации. Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для противника. Такие преобразования позволяют решить две главные проблемы защиты данных: проблемы конфиденциальности (путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи) и проблему целостности (путем лишения противника возможности изменить сообщение так, чтобы изменился его смысл, или ввести ложную информацию в канал связи). Проблемы конфиденциальности и целостности информации тесно связаны между собой, поэтому методы решения одной из них часто применимы для решения другой. Обобщенная схема криптографической системы, обеспечивающей шифрование передаваемой информации, показана на рис.

Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения , которое должно быть передано законному получателю по незащищенному каналу. За каналом следит перехватчик с целью перехватить и раскрыть передаваемое сообщение. Для того чтобы перехватчик не смог узнать содержание сообщения , отправитель шифрует его с помощью обратимого преобразования и получает шифртекст (или криптограмму) , который отправляет получателю.

Законный получатель, приняв шифртекст С, расшифровывает его с помощью обратного преобразования и получает исходное сообщение ввиде открытого текста : Рис. Обобщённая схема криптосистемы.

Преобразование выбирается из семейства криптографических преобразований, называемых криптоалгоритмами. Параметр, c помощью которого выбирается отдельное используемое преобразование, называется криптографическим ключом . Криптосистема имеет разные варианты реализации: набор инструкции, аппаратные средства, комплекс программ компьютера, которые позволяют зашифровать открытый текст и расшифровать шифртекст различными способами, один из которых выбирается с помощью конкретного ключа . Говоря более формально, криптографическая система - это однопараметрическое семействообратимых преобразований из пространства сообщений открытого текста в пространство С шифрованных текстов. Параметр (ключ) выбирается из конечного множества К, называемого пространством ключей.