Псковський державний політехнічний інститут
Доповідь з інформатики на тему:
В«КриптографіяВ»
Викладач Полєтаєва О.І.
Виконала студентка 1 курсу
Групи 031-0102
Александрова Є.Е.
Псков
2008
Зміст
Введення
1. Принципи криптографії
2. Розвиток криптографії
3. Типи шифрів
4. Шифри з секретним ключем
5. Шифри з відкритим ключем
6. Криптографія - зброя
7. Загрози даними
8. Криптографія сьогодні
9. Використана література
Введення
Криптографія (Іноді вживають термін криптология) - галузь знань, що вивчає тайнопис (Криптографія) і методи її розкриття (криптоаналіз). Криптографія вважається розділом математики.
До недавнього часу всі дослідження в цій області були тільки закритими, але в посленіе кілька років у нас і за кордоном стало з'являтися все більше публікацій у відкритій пресі. Частково пом'якшення секретності пояснюється тим, що стало вже неможливим приховувати накопичена кількість інформації. З іншого боку, криптографія все більше використовується в цивільних галузях, що вимагає розкриття відомостей.
1. Принципи криптографії
Мета криптографічного системи полягає в тому, щоб зашифрувати осмислений вихідний текст (також званий відкритим текстом), отримавши в результаті абсолютно безглуздий на погляд шифрований текст (шифртексту, криптограма). Одержувач, якій він призначений, повинен бути здатний розшифрувати (кажуть також "дешифрувати") цей шифртексту, відновивши, таким чином, відповідний йому відкритий текст. Криптографія припускає наявність трьох компонентів: даних, ключа і криптографічного перетворення.
Шифрування - перетворюючі процес: вихідний текст , який носить також назву відкритого тексту , замінюється шифрованих текстом .
Дешифрування - зворотний шифруванню процес. На основі ключа шифрований текст перетворюється в вихідний.
Ключ - інформація, необхідна для безперешкодного шифрування і дешифрування текстів.
Вважається, що криптографічне перетворення відомо всім, але, не знаючи ключа, з допомогою якого користувач закрив сенс повідомлення від цікавих очей, потрібно витратити неймовірно багато зусиль на відновлення тексту повідомлення. (Слід ще раз повторити, що немає абсолютно стійкого від розтину шифрування. Якість шифру визначається лише грошима, які потрібно викласти за його розтин від і до 00000.)
Розкриттям криптосистеми називається результат роботи криптоаналітика, що приводить до можливості ефективного розкриття будь-якого, зашифрованого за допомогою даної криптосистеми, відкритого тексту. Ступінь нездатності криптосистеми до розкриттю називається її стійкістю.
Питання надійності систем ЗІ - дуже складний. Справа в тому, що не існує надійних тестів, що дозволяють переконатися в тому, що інформація захищена достатньо надійно. По-перше, криптографія має ту особливість, що на "Розтин" шифру часто потрібно затратити на кілька порядків більше коштів, ніж на його створення. Отже тестові випробування системи криптозахисту не завжди можливі. По-друге, багаторазові невдалі спроби подолання захисту зовсім не означають, що наступна спроба не виявиться успішною. Не виключений випадок, коли професіонали довго, але безуспішно билися над шифром, а якийсь новачок застосував нестандартний підхід - і шифр дався йому легко.
В Внаслідок такої поганої доказовою надійності засобів ЗІ на ринку дуже багато продуктів, про надійність яких неможливо достовірно судити. Природно, їх розробники розхвалюють на всі лади свій твір, але довести його якість не можуть, а часто це і неможливо в принципі. Як правило, недоказово надійності супроводжується ще й тим, що алгоритм шифрування тримається в секреті.
На перший погляд, секретність алгоритму служить додаткового забезпечення надійності шифру. Це аргумент, розрахований на дилетантів. Насправді, якщо алгоритм відомий розробникам, він вже не може вважатися секретним, якщо тільки користувач і розробник - не одна особа. До того ж, якщо внаслідок некомпетентності або помилок розробника алгоритм виявився нестійким, його секретність не дозволить перевірити його незалежним експертам. Нестійкість алгоритму виявиться тільки коли він буде вже зламаний, а то й взагалі не виявиться, бо супротивник не поспішає хвалитися своїми успіхами.
Тому криптограф повинен керуватися правилом, вперше сформульованим голландцем Керкхоффом: стійкість шифру повинна визначатися тільки секретністю ключа . Іншими словами, правило Керкхоффом полягає в тому, що весь механізм шифрування, крім значення секретного ключа апріорі вважається відомим противнику.
Інша справа, що можливий метод ЗИ (строго кажучи, не відноситься до криптографії), коли ховається не алгоритм шифрування, а сам факт того, що повідомлення містить зашифровану (приховану в ньому) інформацію. Такий прийом правильніше назвати маскуванням інформації. Він буде розглянутий окремо.
2. Розвиток криптографії
Криптографія. Наука наскільки таємнича, настільки і захоплююча. Одна з найдавніших на планеті. Існує вона, швидше за все, з того самого моменту, коли з'явився на Землі homo sapiens - людина мисляча. А разом з ним і перші наскальні малюнки. Криптографія - це наука про шифри. Про тих самих проблемах, які можна створити своєму супротивнику в плані приховування власної важливої вЂ‹вЂ‹інформації. Тому на противагу їй виник криптоаналіз. А об'єднала В«дві сторони однієї медаліВ» вже сучасна наука - криптология.
Відомості про системи та способи шифрування виявлені в історичних документах таких стародавніх цивілізацій, як Індія, Єгипет, Месопотамія. Шифрувалися навіть релігійні тексти і медичні рецепти. До шифруванню нерідко вдавалися вчені, щоб до пори до часу не уславитися єретиками і не піддатися переслідувань інквізиції. І в той же час вельми закрита наука - криптографія - У багатьох, навіть європейських країнах, не просунулася, як свідчить історія, далі В«шифру ЦезаряВ» - найпростішого шифру заміни. Найсуворіша таємниця, яка переслідувала цю науку впродовж століть, не дозволяла їй бурхливо розвиватися. І, тим не менш, мистецтво шифрування розвивалося таки значно швидше, ніж мистецтво дешифрування.
Широко відомим історичним прикладом криптосистеми є так званий шифр Цезаря, який являє собою просту заміну кожної букви відкритого тексту третьою такого за нею буквою алфавіту (з циклічним перенесенням, коли це необхідно). Наприклад, "A" замінялася на "D", "B" на "E", "Z" на "C".
У ручних шифрах давнього часу часто використовуються таблиці, які дають прості шифрувальні процедури перестановки літер в повідомленні. Ключем в них служать розмір таблиці, фраза, що задає перестановку або спеціальна особливість таблиць. Проста перестановка без ключа - один з найпростіших методів шифрування, споріднений шифру скитала. Наприклад, повідомлення неясно СТАЄ ЩЕ БІЛЬШЕ Незрозуміло записується в таблицю по стовпцях. Для таблиці з 5 рядків і 7 стовпців це виглядає так:
Н О Н С Б Н Я
Е Е О Я О Е Т
Я С В Е Л П Н
С Т І Щ Е О И
Н А Т Е Е Н М
Після того, як відкритий текст записаний колонками, для освіти шифровки він зчитується по рядках. Якщо його записувати групами по 5 букв, то вийде: НОНСБ НЯЕЕО ЯОЕТЯ СВЕЛП НСТІЩ ЕОИНА ТЕЕНМ . Для використання цього шифру відправнику і одержувачу потрібно домовитися про загальному ключі у вигляді розміру таблиці. Об'єднання букв в групи не входить у ключ шифру і використовується лише для зручності запису несмислового тексту.
Незважаючи на значні успіхи матема...
