Основы шифрования

18.09.2015

1925

В статье рассмотрены общие сведения о шифровании

Шифрование это обратимая конвертация данных, главной целью которой является их сокрытие от посторонних лиц, не прошедших авторизацию, и одновременное предоставление авторизированным участникам. В первую очередь, шифрование выполняет задачу поддержания конфиденциальности транслируемых данных. Характерной чертой всех алгоритмов шифрования считается применение ключа, утверждающего один из возможных типов конвертации каждого отдельного алгоритма.

Процедуру шифрования можно разделить на два взаимно обратных процесса – зашифровывание и расшифровывание. Вместе они гарантируют соблюдение основных положений безопасности данных:

конфиденциальность – сокрытие данных от посторонних лиц при их трансляции или хранении;
целостность – помогает избежать изменения данных при трансляции или хранении;
идентифицируемость – распознание источника данных, во избежание отречения отправителя от факта отправления.

Для прочтения зашифрованных данных, получатель должен иметь ключ и дешифратор (устройство исполнения алгоритма расшифровки). Если данные были получены третьим лицом, не имеющим ключа, то они не будут прочтены или изменены. Помимо этого, для усиления защиты от взлома, сегодняшние криптосистемы используют открытые ключи, различные для процессов шифрования и дешифровки информации. По мере развития криптоанализа, разрабатываются и внедряются все более усовершенствованные методы дешифровки. Сегодня для дешифрации закрытого текста можно не обладать ключом, так как новые методики позволяют дешифрировать полученную информацию при помощи ее математического анализа.

Процессы зашифровывания и дешифрирования можно представить в виде функций с определенными параметрами, где данные будут являться множествами, над которыми и строятся функции.

Например:

Для двух данных, представленных множествами А и В, любая из шифрующих и дешифрующих функций будет выступать в качестве отображения друг друга.

Функция зашифровывания: С: А -> В

Функция расшифровывания: D: В -> А

Где a и b – элементы множеств и аргументы их функций, уже содержащих ключ. Таким образом ключ – это одна из составляющих функции. Такой подход дает возможность абстрактного представления процессов шифрования, не считаясь с конфигурацией применяемого ключа. Аргументы функций можно представить как:

Сключ1 (а) = b

Dключ2 (b) = а

Алгоритмы шифрования могут быть:

симметричные – единый для A и B ключ;
асимметричные - с открытым ключом.

Одним из основных качеств зашифровывающей функции считается ее стойкость к криптографическому анализу, сосредоточенному на изучении шифра. Криптостойкость показывает успешность алгоритма зашифровывания в целом.

Читать дальше: