За­клю­че­ние

В книге сде­лан об­зор наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ных в на­стоя­щее вре­мя ме­то­дов крип­то­гра­фи­че­ской за­щи­ты ин­фор­ма­ции.

Выбор для кон­крет­ных ИС дол­жен быть ос­но­ван на глу­бо­ком ана­ли­зе сла­бых и силь­ных сто­рон тех или иных ме­то­дов за­щи­ты. Обос­но­ван­ный вы­бор той или иной сис­те­мы за­щи­ты в об­щем-то дол­жен опи­рать­ся на ка­кие-то кри­те­рии эф­фек­тив­но­сти. К со­жа­ле­нию, до сих пор не раз­ра­бо­та­ны под­хо­дя­щие ме­то­ди­ки оцен­ки эф­фек­тив­но­сти крип­то­гра­фи­че­ских сис­тем.

Наи­бо­лее про­стой кри­те­рий та­кой эф­фек­тив­но­сти - ве­ро­ят­ность рас­кры­тия клю­ча или мощ­ность мно­же­ст­ва клю­чей (М). По сути это то же самое, что и криптостойкость. Для ее численной оценки можно использовать также и сложность раскрытия шифра путем перебора всех ключей.

Од­на­ко, этот кри­те­рий не учи­ты­ва­ет других важных требований к криптосистемам:

* невоз­мож­ность рас­кры­тия или ос­мыс­лен­ной мо­ди­фи­ка­ции ин­фор­ма­ции на ос­но­ве ана­ли­за ее струк­ту­ры,

* со­вер­шен­ст­во ис­поль­зуе­мых про­то­ко­лов за­щи­ты,

* минимальный объ­ем ис­поль­зуе­мой клю­че­вой ин­фор­ма­ции,

* минимальная слож­ность реа­ли­за­ции (в ко­ли­че­ст­ве ма­шин­ных опе­ра­ций), ее стои­мость,

* высокая опе­ра­тив­ность.

Же­ла­тель­но ко­неч­но ис­поль­зо­ва­ние не­ко­то­рых ин­те­граль­ных по­ка­за­те­лей, учи­ты­ваю­щих ука­зан­ные фак­то­ры.

Для уче­та стои­мо­сти, тру­до­ем­ко­сти и объ­е­ма клю­че­вой ин­фор­ма­ции мож­но ис­поль­зо­вать удель­ные по­ка­за­те­ли - от­но­ше­ние ука­зан­ных па­ра­мет­ров к мощ­но­сти мно­же­ст­ва клю­чей шиф­ра.

Час­то бо­лее эф­фек­тив­ным при вы­бо­ре и оцен­ке крип­то­гра­фи­че­ской сис­те­мы яв­ля­ет­ся ис­поль­зо­ва­ние экс­перт­ных оце­нок и ими­та­ци­он­ное мо­де­ли­ро­ва­ние.

В лю­бом слу­чае вы­бран­ный ком­плекс крип­то­гра­фи­че­ских ме­то­дов дол­жен со­че­тать как удоб­ст­во, гиб­кость и опе­ра­тив­ность ис­поль­зо­ва­ния, так и на­деж­ную за­щи­ту от зло­умыш­лен­ни­ков цир­ку­ли­рую­щей в ИС ин­фор­ма­ции.

Содержание

От автора____________________________________________________________________

Введение____________________________________________________________________

Терминология_________________________________________________________________________

Требования к криптосистемам____________________________________________________________

Симметричные криптосистемы_________________________________________________

Перестановки__________________________________________________________________________

Системы подстановок___________________________________________________________________

Гаммирование________________________________________________________________________

Датчики ПСЧ_________________________________________________________________________

Стандарт шифрования данных ГОСТ 28147-89_____________________________________________

Системы с открытым ключом_________________________________________________

Алгоритм RSA________________________________________________________________________

Криптосистема Эль-Гамаля_____________________________________________________________

Криптосистемы на основе эллиптических уравнений_________________________________________

Электронная подпись________________________________________________________

Электронная подпись на основе алгоритма RSA_____________________________________________

Цифровая сигнатура___________________________________________________________________

Управление ключами_________________________________________________________

Генерация ключей_____________________________________________________________________

Накопление ключей____________________________________________________________________

Распределение ключей_________________________________________________________________

Проблемы и перспективы криптографических систем____________________________

Шифрование больших сообщений и потоков данных_________________________________________

Использование “блуждающих ключей”____________________________________________________

Шифрование, кодирование и сжатие информации____________________________________________

Реализация криптографических методов___________________________________________________

Заключение_________________________________________________________________

[1] IMHO

[2] Здесь и далее m - объем используемого алфавита.

[3] n -граммой называется последовательность из n символов алфавита.

[4] К вопросу о том, существует ил не существует абсолютно надежная криптосистема.

[5] Материал предоставлен Ю. Г. Писаревым

[6] ГОСТ 28147-89 закрыт грифом ДСП поэтому дальнейшее изложение сделано по изданию Спесивцев А.В. и др. «Защита информации в персональных ЭВМ», М., Радио и связь, 1992.

[7] В настоящее время он возглавляет компанию RSA Data Security

[8] Например, в нашумевшей программе PGP

[9] В браузерах Интернет от Microsoft и Netscape

[10] В теории чисел показано, что вероятность того, что число порядка n будет простым составляет 1/ln n

[11] Данные оценки сделаны с учетом развития вычислительной техники вплоть до 2004 года.

[12] Однако общего мнения по поводу предпочтительности того или иного метода нет.

[13] В РФ принятые стандарты цифровой подписи Р38 и Р39, также как и ГОСТ 28147-89 имеют гриф ДСП

[14] При этом разделяют слабую и сильную однозначность. При слабой однозначности для заданного значения T практически невозможно отыскать другой текст Т’, для которого H(k, T) = H(k, T’). При сильной однозначности для любого текста T невозможно найти другой подходящий текст, имеющий то же значение хэш-функции.

[15] Факт теории вероятностей: в группе из 23 человек с вероятностью больше 0.5 два и более человека родились в одно и то же число.

[16] В отличие от хэш-функции - этот класс преобразований предполагает вычисление для аргументов фиксированной длины также фиксированных по длине значений.

[17] Государственная программа США, предполагающая централизованное хранение всех ключей, используемых организациями а частными лицами.

[18] Отчасти это метод похож на гаммирование и информацию о способах генерации ПСП можно почерпнуть из соответствующей главы. Но важным отличием потокового шифрования является то, что шифрованию подвергаются не символы сообщения, а отдельные биты.

[19] Данный алгоритм является собственностью RSA Data Security, и на его экспорт правительством США наложены серьезные ограничения.

[20] Принципиально важно с точки зрения криптостойкости, чтобы сначала осуществлялось сжатие информации а потом шифрование, но не наоборот.

[21] Так, в криптографическом пакете PGP перед шифрованием информации происходит ее сжатие по алгоритму, лицензированному у PKWARE.

[22] А то и просто специализированный шифровальный микропроцессор как, например, Clipper/