Основные положения и определения криптографии

Очень часто через известную всем сеть Internet передается Достаточно важная кон­фиденциальная информация. Потеря, подделка такой информации или несанкциони­рованный доступ к ней может привести к самым серьезным последствиям. Популяр­ный рекламный слоган «Интернет доступен всем» говорит о многом, и, к сожалению, не только о хорошем. Ясно, что доступность этого ресурса именно всем и влечет за собой определенную опасность для всех. Действительно, открытость и прозрачность устройства сети является одним из необходимых условий ее роста и распространения. Однако глобальная сеть объединяет в настоящее время людей с самыми разными ин­тересами и наклонностями. Пользователями сети являются не только люди с крис­тально чистыми намерениями, но и те, кто использует информацию в корыстных це­лях, т. е. лица, которые хотят и, главное, могут это сделать, используя достаточно много существующих точек в сети, где информация может быть перехвачена или сфальсифицирована.

Мы живем в эпоху господства информационных технологий, когда обладание ин­формацией является определяющей силой. И эта информация нуждается сегодня в серьезной защите.

Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos — тайный, logos — сообщение). Она имеет два направления: криптогра­фию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны.

Криптография занимается поиском, исследованием и разработкой математических методов преобразования информации, основой которых является шифрование.

Сфера интересов криптоанализа — исследование возможности расшифровки ин­формации.

Для людей, не занимающихся вплотную проблемами информационной безопаснос­ти, криптография кажется сложным и непонятным делом, связанным с шифрами, кода­ми и секретными сообщениями. Действительно, ее практическая реализация требует достаточно серьезных знаний. Используя более общее определение, можно сказать, что криптография — это наука об обеспечении безопасности данных. В основе криптогра­фической защиты информации лежит ее шифрование, проще говоря, преобразование данных к такому виду, что они становятся нечитабельными для тех, для кого не предназ­начены. Чтобы обеспечить нечитабельность для одних и доступность информации для других, необходимо соблюдать 4 основные правила обеспечения безопасности:

– конфиденциальность;

– аутентификацию;

– целостность;

– контроль участников взаимодействия.

С конфиденциальностью и аутентификацией все ясно: не зная ключа, сообщение прочитать весьма затруднительно. То есть, управляя раздачей ключей, вы управляете и доступом к информации.

Для контроля целостности используется построение так называемого дайджеста сообщения или электронной подписи. При построении этой подписи используетсяспециальная функция, схожая с известной функцией CRC (Control Cyclic Code). Ре­зультаты работы этой функции шифруются. Получателю остается только выполнить эту функцию для принятого сообщения и сравнить результат с расшифрованным.

– Современная криптография изучает и развивает 4 основные направления:

– симметричные криптосистемы (с секретным ключом);

– несимметричные криптосистемы (с открытым ключом);

– системы электронной подписи;

– системы управления ключами.

Расширение практического применения криптографии в сетях, а также появление современных криптографических методов привело к необходимости введения поня­тий, определений и собственного математического аппарата в этой области.

Термин «криптография» далеко ушел от своего первоначального значения — «тай­нопись, тайное письмо». Сегодня эта дисциплина объединяет методы защиты инфор­мационных взаимодействий совершенно различного характера, опирающихся на пре­образование данных по секретным алгоритмам, включая и алгоритмы, использующие секретные параметры.

Основные направления использования криптографических методов — это переда­ча конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (докумен­тов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде.

Современные криптографические системы обеспечивают высокую стойкость зашиф­рованных данных за счет поддержания режима секретности криптографического клю­ча. Однако на практике любой шифр, используемый в той или другой криптосистеме, поддается раскрытию с определенной трудоемкостью. В связи с этим возникает необ­ходимость оценки криптостойкости применяемых шифров в алгоритмах криптопреобразования.