╔═══───────════════════════════───────═══╗
╠═─ SECURITY ─═╣
╚═══────────══════════════════────────═══╝
Здравствуйте,уважаемые readerz нашего
zine!Вы наверное теряетесь в догадках,что
же такое скрывается под названием данной
статьи (Уголовного Кодекса :->)?А все про-
сто до безобразия-я тут недавно надыбал
интересный текстик о стандартных алгорит-
мах шифрования информации "у нас" и "у ни-
х",и решил выставить его на всеобшее расс-
мотрение.Так что читайте и просвещайтесь.
Кстати в "Приложении" находится принци-
пиальная схема некоего устройства для тех
личностей,которым уже не терпится приме-
нить полученные знания для взлома компью-
теров ЦРУ,ФБР,АНБ,ФСБ &etc. Называется да-
нная мулька "ГУБОЗАКАТАЛКА УНИВЕРСАЛЬНАЯ
ПОЛЕВАЯ (BETA-version 1.0)"
Криптографическая защита информации.
(c) ??????????
Криптография - наука о защите информа-
ции от прочтения ее посторонними. Защита
достигается шифрованием, т.е. преобразова-
нием, которые которые делают защищенные
входные данные труднораскрываемыми по вхо-
дным данным без знания специальной ключе-
вой информации - ключа. Под ключом пони-
мается легко изменяемая часть криптосисте-
мы, хранящаяся в тайне и определяющая, ка-
кое шифрующие преобразование из возможных
выполняется в данном случае. Криптосистема
- семейство выбираемых с помощью ключа об-
ратимых преобразований, которые преобра-
зуют защищаемый открытый текст в шифрогра-
мму и обратно.
Желательно, чтобы методы шифрования
обладали минимум двумя свойствами:
- законный получатель сможет выполнить
обратное преобразование и расшифровать
сообщение;
- криптоаналитик противника, перехва-
тивший сообщение, не сможет восстановить
по нему исходное сообщение без таких зат-
рат времени и средств, которые сделают эту
работу работу нецелесообразной.
1. Классификация криптосистемы.
По характеру использования ключа изве-
стные криптосистемы можно разделить на два
типа: симметричные (одноключевые, с секре-
тным ключом) и несимметричные (с открытым
ключом).
В первом случае в шифраторе отправите-
ля и дешифраторе получателя используется
один и тот же ключ. Шифратор образует шиф-
ртекст, который является функцией открыто-
го текста, конкретный вид функции шифрова-
ния определяется секретным ключом.
РЕД>> А теперь то же самое,но по-русски.В
простейшем случае каждому символу (или AS-
CII-коду) в открытом (исходном) тексте
соответствует символ в шифртексте,причем
шифрсимвол получается из исходного с помо-
щью определенной формулы,и зависит от клю-
ча,или пароля.Кстати,не обязательно в раз-
ных местах текста одному и тому же исх.
символу будет соответствовать одинаковый
шифрсимвол.
Дешифратор получателя сообщения выпол-
няет обратное преобразования аналогичным
образом. Секретный ключ хранится в тайне и
передается отправителем сообщения получа-
теля по каналу, исключающему перехват клю-
ча криптоаналитиком противника. Обычно
предполагается правило Кирхгофа: стойкость
шифра определяется только секретностью
ключа, т.е. криптоаналитику известны все
детали процесса шифрования и дешифрования,
кроме секретного ключа.
Открытый текст обычно имеет произволь-
ную длину если его размер велик и он не
может быть обработан вычислительным уст-
ройством шифратора целиком, то он разби-
вается на блоки фиксированной длины, и ка-
ждый блок шифруется в отдельности, не за-
висимо от его положения во входной после-
довательности. Такие криптосистемы назы-
ваются системами блочного шифрования.
На практике обычно используют два об-
щих принципа шифрования: рассеивание и пе-
ремешивание. Рассеивание заключается в ра-
спространении влияния одного символа отк-
рытого текста на много символов шифртекс-
та: это позволяет скрыть статистические
свойства открытого текста. Развитием этого
принципа является распространение влияния
одного символа ключа на много символов ши-
фрограммы, что позволяет исключить восста-
новление ключа по частям.
РЕД>>По-моему,сие означает примерно сле-
дующее:текст делится на блоки,и эти блоки
XOR-ятся друг с другом и с ключом.
Перемешивание состоит в использовании
таких шифрующих преобразований, которые
исключают восстановление взаимосвязи ста-
тистических свойств открытого и шифрован-
ного текста. Распространенный способ дос-
тижения хорошего рассеивания состоит в ис-
пользовании составного шифра, который мо-
жет быть реализован в виде некоторой пос-
ледовательности простых шифров, каждый из
которых вносит небольшой вклад в значите-
льное суммарное рассеивание и перемешива-
ние. В качестве простых шифров чаще всего
используют простые подстановки и переста-
новки.
РЕД>>Кто не понял-используется каскадное
кодирование,т.е.многократное шифрование
разными шифрами с разными ключами,-либо
разбиение текста на блоки и кодирование
каждого блока своим шифром.
Одним из наилучших примеров криптоал-
горитма, разработанного в соответствии с
принципами рассеивания и перемешивания,
может служить принятый в 1977 году Нацио-
нальным бюро стандартов США стандарт шиф-
рования данных DES. Несмотря на интенсив-
ные и тщательные исследования алгоритма
специалистами, пока не найдено уязвимых
мест алгоритма, на основе которых можно
было бы предложить метод криптоанализа,
существенно лучший, чем полный перебор
ключей. Общее мнение таково: DES - исклю-
чительно хороший шифр. В июле 1991 года
введен в действие подобный отечественный
криптоалгоритм ГОСТ 28147-89.
В то же время блочные шифры обладают
существенным недостатком - они размножают
ошибки, возникающие в процессе передачи
сообщения по каналу связи. Одиночная ошиб-
ка в шифртексте вызывает искажение пример-
но половины открытого текста при дешифро-
вании. Это требует применения мощных ко-
дов, исправляющих ошибки.
В блочном шифре из двух одинаковых
блоков открытого текста получаются одина-
ковые блоки шифрованного текста. Избежать
этого позволяют потоковые шифры, которые,
в отличие от блочных, осуществляют поэле-
ментное шифрование потока данных без заде-
ржки в криптосистемы. В общем случае каж-
дый символ открытого текста шифруется, пе-
редается и дешифруется независимо от дру-
гих символов. Иначе, шифруюшее преобразо-
вание элемента открытого текста меняется
от одного элемента к другому, в то время
как для блочных шифров шифрующее преобра-
зование каждого блока остается неизменным.
Иногда символ открытого текста может шиф-
роваться с учетом ограниченного числа пре-
дшествующих ему символов.
РЕД>>Если кратко:блочный шифр-простая (или
не простая :->) XOR-ка,а при поточном для
каждого текста генерируется уникальная ко-
довая последовательность, равная по длине
исходному тексту (нехило, да?Кстати аналог
- динамическое кодирование по регистру R)
Потоковые шифры основываются на псев-
дослучайных ключевых последовательностях -
сгенерированных определенным образом пос-
ледовательностях символов с заданными
свойствами непредсказуемости (случайности)
появления очередного символа. Генераторы
ключевых последовательностей обычно бази-
руются на комбинациях регистров сдвига и
нелинейных булевых функциях. В качестве
нелинейной булевой функции может использо-
ваться криптоалгоритм DES, что соответст-
вует применению DES в режиме обратной свя-
зи по выходу (OFB) лил обратной связи по
шифртексту (CFB). Наибольший интерес пред-
ставляет режим CFB , поскольку в ряде слу-
чаев режим OFB не обеспечивает требуемой
секретности.
Системы потокового шифрования близки к
криптосистемам с одноразовым ключом, в ко-
торых размер ключа равен размеру шифруемо-
го текста. При криптоанализе на основе из-
вестного открытого текста стойкость систе-
мы определяется нелинейными булевыми функ-
циями, что позволяет оценить криптостой-
кость системы на основе анализа вида испо-
льзуемых функций. Следовательно, потоковые
шифры в отличие от других криптосистем об-
ладают значительно большой анализируемой
секретностью. Кроме того, в системах пото-
кового шифрования не происходит размноже-
ния ошибок или оно ограничено. По этим
причинам, а также ввиду высокой скорости
обработки системы потокового шифрования
вызывают большое доверие многих потребите-
лей и специалистов.
В криптосистемах с открытым ключом в
алгоритмах шифрования и дешифрования испо-
льзуются разные ключи, каждый из которых
не может быть получен из другого (с прием-
лемыми затратами). Один ключ используется
для шифрования, другой - для дешифрования.
Основной принцип систем с открытым ключом
основывается на применении односторонних
или необратимых функций и односторонних
функций с лазейкой (потайным ходом).
РЕД>>Кто понял-пишите мне,я поставлю вам
памятник :-))))))
Вычисление ключей осуществляется полу-
чателем сообщений, который оставляет у се-
бя тот ключ, который он будет потом испо-
льзовать (то есть секретный ключ). Другой
ключ он высылает отправителю сообщений -
открытый ключ - не опасаясь его огласки.
Пользуясь этим открытым ключом, любой або-
нент может зашифровать текст и послать его
получателю, который сгенерировал данный
открытый ключ. Все используемые алгоритмы
общедоступны. Важно то, что функции шифро-
вания и дешифрования обратимы лишь тогда,
когда они обеспечиваются строго взаимосвя-
занной парой ключей (открытого и секретно-
го), а открытый ключ должен представлять
собой необратимую функцию от секретного
ключа. Подобным образом шифртекст должен
представлять собой необратимую функцию от-
крытого текста, что в корне отличается от
шифрования в системах с секретным ключом.
Исследование необратимых функций про-
водилось в основном по следующим направле-
ниям: дискретное возведение в степень -
алгоритм DH (Диффи-Хелман), умножение про-
стых чисел - алгоритм RSA (Райвест, Шамир,
Адлеман), использование исправляющих ошиб-
ки кодов Гоппы, задачи NP-полноты, в част-
ности криптоалгоритм Меркля и Хелмана на
основе "задачи об укладке ранца", раскры-
тый Шамиром, и ряд других, оказавшихся ле-
гкораскрываемыми и бесперспективными.
Первая система (DH) обеспечивает отк-
рытое распространение ключей, то есть поз-
воляет отказаться от передачи секретных
ключей, и по сегодняшний день считается
одной из самых стойких и удобных систем с
открытым ключом. Надежность второго метода
(RSA) находится в прямой зависимости от
сложности разложения больших чисел на мно-
жители. Если множители имеют длину порядка
100 десятичных цифр, то в наилучшем из из-
вестных способов разложения на множители
необходимо порядка 100 млн. лет машинного
времени, шифрование же и дешифрование тре-
бует порядка 1-2 с на блок. Задачи NP-пол-
ноты хорошо известны в комбинаторике и
считаются в общем случае чрезвычайно слож-
ными; однако построить соответствующий
шифр оказывается весьма непросто.
В системах с открытым ключом, так же
как и в блочных шифрах, необходим большой
размер шифруемого блока, хотя, возможно, и
не больший, чем в алгоритме DES, что пре-
пятствует, наряду с низкой скоростью шиф-
рования, использованию алгоритмов с откры-
тым ключом в потоковых шифрах. На сегодня-
шний день высокоэффективные системы с отк-
рытым ключом пока не найдены. Почти повсе-
местно принято ограничение использования
криптосистем с открытым ключом - только
для управления ключами и для цифровой под-
писи.
2.1 DES-стандарт США на шифрование да-
нных.
Криптография известна с древнейших
времен (достаточно вспомнить коды Цезаря)
и до недавнего времени оставалась привиле-
гией исключительно государственных и воен-
ных учреждений. Ситуация резко изменилась
после публикации в 1949 году книги К.Шен-
нона "Работы по теории информации и кибер-
нетике". Криптография стала объектом прис-
тального внимания многих ученых. Принятие
стандарта шифрования DES явилось мощным
толчком к широкому применению шифрования в
коммерческих системах. Введение этого ста-
ндарта - отличный пример унификации и ста-
ндартизации средств защиты. Примером сис-
темного подхода к созданию единой крупно-
масштабной системы защиты информации яв-
ляется директива Министерства финансов США
1984 года, согласно которой все обществен-
ные и частные организации, ведущие дела с
правительством США, обязаны внедрить про-
цедуру шифрования DES; крупнейшие банки
Citibank,Chase Manhattan Bank, Manufaktu-
res Hannover Trust, Bank of America, Secu-
rity Pacific Bank также внедрили эту сис-
тему.
Министерство энергетики США распола-
гает более чем 30 действующими сетями, в
которых используется алгоритм DES, Минис-
терство юстиции устанавливает 20000 ра-
диоустройств, располагающих средствами за-
щиты на базе DES. Стандартизация в послед-
нее время приобретает международный харак-
тер, подтверждение тому - международный
стандарт 1987 года ISO 8372, разработанный
на основе криптоалгоритма DES.
В качестве стандартной аппаратуры шиф-
рования можно назвать устройство Cidex-НХ,
базирующееся на алгоритме DES; скорость
шифрования - от 56 Кбит/с до 7 Мбит/с. Се-
рийно выпускается автономный шифровальный
блок DES 2000, в нем также используется
процедура шифрования DES; скорость шифро-
вания - от 38,4 Кбит/с до 110 Кбит/с. В
различных секторах коммерческой деятельно-
сти используется процессор шифрования/де-
шифрования данных FACOM 2151А на основе
алгоритма DES; скорость - от 2,4 Кбит/с до
19,2 Кбит/с. С распространением персональ-
ных компьютеров наиболее эффективными для
них стали программные средства защиты.
Так, разработан пакет программ для шифро-
вания/дешифрования информации СТА (Compu-
ter Intelligence Access), реализующий ал-
горитм DES. Этот же алгоритм использован в
пакете SecretDisk (C F Systems) для исклю-
чения несанкционированного доступа к дис-
кам.
Таким образом, алгоритм DES представ-
ляет собой основной механизм, применявший-
ся частными и государственными учреждения-
ми США для защиты информации. В то же вре-
мя Агенство национальной безопасности, вы-
ступающее как эксперт по криптографическим
алгоритмам, разрабатывает новые алгоритмы
шифрования данных для массового использо-
вания. В 1987 году Национальное бюро стан-
дартов после обсуждения подтвердило дейст-
вие DES; его пересмотр намечалось провести
не позднее января 1992 года, и на сегодня-
шний день действие DES ограничивается иск-
лючительно коммерческими системами.
< TO BE CONTINUED >
