Основы криптографии Учебное пособие - Алферов А.П.
ISBN 5-85438-025-0
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с идеей открытого шифрования Диффи и Хеллман предложили идею открытого распределения ключей, позволяющую избавиться от защищенного канала связи при рассылке криптографических ключей. Их идея основывалась на сложности решения задачи дискретного логарифмирования,
52
Краткии исторический очерк
то есть задачи, являющейся обратной для задачи возведения в степень в конечном поле большого порядка.
Позволим себе остановиться в нашем кратком историческом обзоре на этом этапе развития криптографии, поскольку рассказ о ее современных проблемах и приложениях заставил бы нас приступить к изложению основного содержания книги.
Контрольные вопросы
1. Приведите примеры шифров, применявшихся еще до нашей эры.
2. Приведите пример шифра, для которого сам открытый текст является ключом.
3. Какие шифры называются омофонами? В чем их преимущество перед шифрами простой замены?
4. Что является ключом шифра Виженера?
5. Являлись ли трафареты, которые использовали А.Грибое-дов и Ришелье для передачи тайных сообщений, средствами шифрования?
6. Приведите пример шифра, допускающего неоднозначное зашифрование.
7. Какими шифрами пользовались Цезарь, Галилей, Наполеон, Ришелье?
8. В чем состоит правило Керкгоффса? Почему это правило является общепринятым в криптографии?
9. Чем отличаются принципы шифрования в аналоговой телефонии от принципов шифрования телеграфных сообщений?
10. Чем отличаются симметричные шифрсистемы от асимметричных?
11. Когда родилась криптография с открытыми ключами и первая реальная система шифрования?
12. Каких выдающихся криптографов XX в. Вы знаете?
53
Глава 2
Основные понятия
Целью настоящего раздела является определение основных понятий и задач криптографии.
§ 2.1. Криптография
В переводе с греческого языка слово криптография означает тайнопись. Смысл этого термина выражает основное предназначение криптографии — защитить или сохранить в тайне необходимую информацию.
Криптография дает средства для защиты информации, и поэтому она является частью деятельности по обеспечению безопасности информации.
Существуют различные методы защиты информации. Можно, например, физически ограничить доступ к информации путем хранения ее в надежном сейфе или строго охраняемом помещении. При хранении информации такой метод удобен, однако при ее передаче приходится использовать другие средства.
Можно воспользоваться одним из известных методов сокрытия информации:
— скрыть канал передачи информации, используя нестандартный способ передачи сообщений;
— замаскировать канал передачи закрытой информации в открытом канале связи, например спрятав информацию в безобидном “контейнере” с использованием тех или других стеганографических способов либо обмениваясь открытыми сообщениями, смысл которых согласован заранее;
— существенно затруднить возможность перехвата противником передаваемых сообщений, используя специальные методы передачи по широкополосным каналам, сигнала под
54
Основные понятия
уровнем шумов, либо с использованием “прыгающих” несущих частот и т. п.
В отличие от перечисленных методов криптография не “прячет” передаваемые сообщения, а преобразует их в форму, недоступную для понимания противником. При этом обычно исходят из предположения о полном контроле противником канала связи. Это означает, что противник может не только пассивно перехватывать передаваемые сообщения для последующего их анализа, но и активно изменять их, а также отправлять поддельные сообщения от имени одного из абонентов.
Помимо сокрытия существуют и другие проблемы защиты передаваемой информации. Например, при полностью открытом информационном обмене возникает проблема достоверности полученной информации. Для ее решения необходимо обеспечить:
— проверку и подтверждение подлинности содержания и источника сообщения,
а также
— предотвращение и обнаружение обмана и других умышленных нарушений со стороны самих участников информационного обмена.
Для решения этой проблемы обычные средства, применяемые при построении систем передачи информации, подходят далеко не всегда. Именно криптография дает средства для обнаружения обмана в виде подлога или отказа от ранее совершенных действий, а также других неправомерных действий.
Поэтому можно сказать, что современная криптография является областью знаний, связанной с решением таких проблем безопасности информации, как конфиденциальность, целостность, аутентификация и невозможность отказа сторон от авторства. Достижение этих требований безопасности информационного взаимодействия и составляет основные цели криптографии. Они определяются следующим образом.
Гпава 2
Обеспечение конфиденциальности — решение проблемы защиты информации от ознакомления с ее содержанием со стороны лиц, не имеющих права доступа к ней. В зависимости от контекста вместо термина “конфиденциальная” информация могут выступать термины “секретная”, “частная”, “ограниченного доступа” информация.
Обеспечение целостности — гарантирование невозможности несанкционированного изменения информации. Для гарантии целостности необходим простой и надежный критерий обнаружения любых манипуляций с данными. Манипуляции с данными включают вставку, удаление и замену.
