Пия кілтті криптографиялық жүйе. Симметриялық криптографиялық жүйенің үлгісі. Блокты шифрлерді қолдану тәртіптері

Криптография (cryptographic) – құпияжазу - ақпаратты заңсыз пайдаланушылардан қорғау мақсатымен оны түрлендіру әдістері жайындағы ғылым.

Қазіргі криптография- 4 ірі бөлімнен тұрады: Симметриялық криптожүйе; Ашық кілтті криптожүйе; Электрондық қол жүйесі; Кілт арқылы басқару.

Симметриялық криптоалгоритмдер. Хабарды шифрлеуге ж/е шифрден алу үшін ақпараттың бірдей блогы (кілті) пайдаланылады. Жасырын (Симметриялы) кілттер – симметриялы алгоритмдерде қолданылатын кілттер. Симметриялы кілттердің ең басты ерекшелігі – тура ж/е кері криптографиялық түрлендіру барысында бір ғана кілт қолдану қажет (немесе кері шифрлеу үшін кілт тура шифрлеу кілтінен оңай есептелініп алынады ж/е керісінше). Бір жағынан бұл жоғарғы дәрежедегі құпиялықты қамтамасыз етсе, екінші жағынан көп қолданушылы жүйеде кілттерді тарату проблемасын тудырады. Симметриялық криптожүйелерде қолданылатын криптографиялық әдістерді мынадай топтарға бөлуге болады: жай ауыстыру, орын ауыстыру, гаммалау ж/е блоктық шифрлар.

Қазіргі уақытта симметриялық емес деген екі криптографиялық алгоритм бар. М (message) деп ашық хабар мәтінін белгілейік, С (ciphertext) деп шифрланған мәтінді белгілейік. Шифрлау функциясы (encryption) ж/е дешифрлау (decryption) функциялары келесідей:

E_K(M)=CD_K(C)=M

Мұндағы К (key) – кілт, ол жеткілікті үлкен кеңістіктен таңдап алынуы тиіс. Шифрлау сенімділігі түгелдей кілтке байланысты. Шифрлау алгоритмі белгілі деп саналады.

Мысалы Айгүл (А) Болатқа (В) құпия хабар жеткізуі тиіс болсын. Олар алдын ала белгілі бір жабық құпия канал арқылы өзара қолданылатын кілт ауыстыруы қажет. Егер тыс адам бұл құпия кілтке қол жеткізсе, онда ол құпия хабарларды оқып қана қоймай, тіпті Айгүл мен Болатқа жалған хабарларды жіберуі де мүмкін. Алгоритмнің сүлбесі 1 – суретте көрсетілген.

1-сурет. Жабық кілтті криптожүйенің сүлбесі.

Блоктық шифрлау кезінде бастапқы мәтін ұзындығы тұрақты бекітілген блоктарға бөлінеді. Блок мәтіндері бір-біріне қатыссыз бөлек шифрланады. Шифрлау үшін барлық блоктарға бір ғана кілт қолданылады. Шифрлау тәсілдері ауыстыру, алмастыру, құрастырма шифрлар болып бөлінеді. IBM фирмасының кілттерді пайдалана отырып симметриялық шифрлеу үрдісін зерттейтін топты доктор Хорст Файстель басқарды.

"Файстель торабы" архитектурасы идеясы келесіге негізделген: енгізілетін ақпарат өлшемі n бит болатын, мұндағы n – жұп сан, блоктарға бөлінеді. Әрбір блок екі бөлікке L ж/е R бөліктеріне бөлінеді. Әрі қарай бұл бөліктер итеративті блокті шифрлерге жіберіледі, онда әрбір j-ші қадамның нәтижесі оның алдындағы j-1-ші қадамның нәтижесімен анықталады: Берілгендер: L = 1110b, R = 0101, K = 1111b, Мақсатымыз: Шифрограмманы алу, Шешімі:1. (R + K) mod 2⁴ = Smod, Smod = 0100b, 2. (Smod + L) mod 2 = Sxor, Sxor = 1010b, 3. L = R, R = Sxor, Қорытындысы: L = 0101b, R = 1010b