Криптографическая защита данных

Криптология (от греч. cryptos — «тайный» и logos — «сообщение») образуется двумя направлениями — криптографией и криптоанализом. Криптография обеспечивает секретность (конфиденциальность) и подлинность (аутентичность) передаваемых сообщений, криптоанализ решает обратную к криптографии задачу — «взлом» системы защиты.

При криптографической защите сообщений используются два неразрывносвязанные понятия — «алгоритм шифрования» или «шифр» и «ключ» .

Шифр (криптографический алгоритм). Введенный в 1990 г. «ГОСТ 28 147 89 Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования» под понятием «шифр» или «алгоритм криптографического преобразования» определяет «совокупность обратимых преобразований множества открытых данных на множество зашифрованных данных, задаваемых ключом и алгоритмом криптографического преобразования» .

Для шифрования и расшифрования сообщения совместно с алгоритмом шифрования используются ключи.

Ключ — это последовательность цифровых, буквенных или буквенноцифровых символов. Ключ является параметром, с помощью которого выбирается конкретное преобразование. Для шифрования и расшифрования могут применяться различные ключи. Соответственно рассматривают ключи шифрования и ключи расшифрования.

Понятие «ключ» в стандарте ГОСТа 28 147—89 определено следующим образом: «Конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования, обеспечивающее выбор одного преобразования из совокупности всевозможных для данного алгоритма преобразований» .

Принцип криптографической защиты информации

В этом подпараграфе используются такие понятия как:

• • исходный или открытый текст — текст сообщения до шифрования. Далее обозначается символом М (от англ, message — «сообщение»);
• • шифротекст — текст, полученный из исходного текста сообщения после шифрования. Далее обозначается символом С (от англ, cipher text «криптотекст»);
• • ключ шифрования и ключ расшифрования К₂
• • алгоритм шифрования E_ki, используемый совместно с ключом /С, для шифрования сообщения. Далее обозначается символом Е (от англ. encryption «кодирование, шифрование»);
• • алгоритм расшифрования D_k2, используемый совместно с ключом К₂ для расшифрования шифротекста. Далее обозначается символом D (от англ, decryption — «расшифрование»).

Принцип криптографической защиты информации рассмотрим на следующей схеме:

• 1) отправитель информации формирует открытый текст исходного сообщения М:
• 2) чтобы скрыть это сообщение при передаче по открытым каналам связи, отправитель шифрует его с использованием ключа /С, и преобразования El,. В результате получается шифротекст:

• 3) шифротекст отправляется получателю сообщения. Получатель после получения шифротекста С расшифровывает его с использованием ключа К₂ и алгоритма ?)*₂;
• 4) в результате получатель получает исходное сообщение М:

Если для шифрования и расшифрования используется один и тот же ключ К=К_{ = К₂ и для шифрования, и расшифрования используется один и тот же алгоритм, т. е. Е_к1 = ?)*₂, ^то криптосистема называется симметричной. В противном случае используется двухключевая асимметричная криптосистема.

В асимметричной системе необходимо одновременное выполнение двух условий. Во-первых, функция расшифрования О должна соответствовать функции шифрования Е. Во-вторых, ключ расшифрования К₂ должен соответствовать ключу шифрования К_х.

Криптостойкость основная характеристика алгоритмов шифрования и указывает на степень сложности получения исходного текста из шифро-текста без ключа К₂.