Основы криптографии

 

Криптография - область знаний, изучающая тайнопись и методы ее раскрытия (криптоанализ). Криптография считается разделом математики. Цель криптографической системы заключается в том, чтобы зашифровать осмысленный исходный текст (также называемый открытым текстом), получив в результате совершенно бессмысленный на взгляд шифрованный текст.

 

Получатель, которому он предназначен, должен быть способен расшифровать этот шифртекст, восстановив, таким образом, соответствующий ему открытый текст.При этом противник должен быть неспособен раскрыть исходный текст. Давно известно, что информация может быть настоящим сокровищем. Именно поэтому часто много усилий затрачивается как на ее охрану, так и на ее добывание. Информацию нужно защищать в тех случаях, когда есть опасения, что информация станет доступной посторонним, которые могут обратить ее во вред законному пользователю.

Между людьми происходит интенсивный обмен информацией, причем часто на большие расстояния. Для обеспечения такого обмена информацией существуют различные виды технических средств связи: телеграф, телефон, радио, телевидение, интернет. Нередко возникает необходимость в обмене между удаленными пользователями не просто информацией, а защищаемой информацией. В этом случае незаконный пользователь может попытаться перехватить информацию из общедоступного технического канала связи. Опасаясь этого, законные пользователи должны принять дополнительные меры для защиты своей информации. Разработкой таких мер защиты занимаются криптография и стеганография.

Криптография - наука о методах преобразования (шифрования) информации с целью ее защиты от незаконных пользователей.

Шифрование - это процесс изменения информации с целью преобразования ее в нечитаемую форму; чтоб прочитать эту нечитаемую информацию, нужны специальные знания. Алгоритм, переводящий открытый текст в нечитаемую форму, называется шифром, а специальная информация, знание которой необходимо для чтения зашифрованной информации, называется ключом. Даже если третья сторона знает алгоритм, с помощью которого мы зашифровали информацию, она не сможет её расшифровать, потому что у нее не будет ключа.

Ключ - сменный элемент шифра, который применяется для шифрования конкретного сообщения.

Стеганография - набор средств и методов скрытия факта передачи сообщения. Шифр - способ, метод преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей.

Центральным понятием для криптографии является понятие стойкости шифра или криптостойкость. К сожалению, получение строгих доказуемых оценок стойкости конкретного шифра остается нерешенной проблемой. Это объясняется отсутствием необходимых для решения такой проблемы математических результатов. Поэтому стойкость конкретного шифра оценивается путем всевозможных попыток его вскрытия и зависит от квалификации криптоаналитиков, атакующих шифр. Процедуру атаки на шифр иногда называют проверкой стойкости. Под атакой на шифр понимают попытку вскрытия этого шифра.

Под стойкостью шифра понимают способность шифра противостоять всевозможным атакам на него. Важным этапом для проверки стойкости шифра является продумывание различных предполагаемых возможностей, с помощью которых противник может атаковать шифр.

Появление таких возможностей у противника обычно не зависит от криптографии, это является некоторой внешней подсказкой и существенно влияет на стойкость шифра.

Вот некоторые высказывания на тему проблемы стойкости шифров и возможности построения абсолютно стойкого шифра.

* Всякий человек, даже если он не знаком с техникой вскрытия шифров, твердо считает, что сможет изобрести абсолютно стойкий шифр, и чем более умен и образован этот человек, тем более твердо это убеждение. Я сам разделял эту уверенность в течение многих лет. Чарльз Беббидж.

* Любой шифр может быть вскрыт, если только в этом есть настоятельная необходимость и информация, которую предполагается получить, стоит затраченных средств, усилий и времени.