Алгоритмы шифрования

Алгоритмы шифрования Криптография

Основная задача криптографии — обеспечение секретности — реализуется при помощи алгоритмов шифрования. Эти алгоритмы, по определению, являются обратимыми, т. к. в противном случае восстановить зашифрованные данные будет не всегда возможно.

Любой алгоритм шифрования, называемый также шифром, представляет собой две связанных математических функции, используемых для прямого и обратного преобразования информации (зашифрования и расшифрования). В’некоторых алгоритмах зашифрование и расшифрование могут выполняться одной и той же функцией.

Раньше защита, обеспечиваемая шифром, часто основывалась на секретности самого алгоритма шифрования. Криптографические алгоритмы, требующие сохранения в тайне последовательности преобразования данных, называются ограниченными и в настоящее время практически не находят применения — использование такого алгоритма большим количеством участников информационного обмена затрудняет обеспечение его секретности. А если один из членов рабочей группы, защищавшей внутреннюю информацию ограниченным алгоритмом, решает покинуть группу, то всем оставшимся участникам придется, во избежание возможной утечки информации, переходить на использование другого алгоритма.

Еще одна проблема, связанная с применением ограниченных алгоритмов, заключается в том, что каждая группа пользователей должна применять свой уникальный, никому больше не известный алгоритм. Следовательно, алгоритм должен быть разработан внутри этой группы. А для разработки хорошего алгоритма шифрования необходимы весьма глубокие познания в криптографии, которые есть далеко не у каждого человека.
В современных шифрах применяют другой подход, определяемый принципом Керкхоффса (Kerckhoffs). Согласно этому принципу в криптосистеме используется сменный элемент, называемый ключом, и секретность шифра обеспечивается секретностью ключа шифрования, а не .секретностью алгоритма. Таким образом, открытое опубликование всех деталей реализации криптографического алгоритма не должно снижать надежность шифра, если ключ шифрования сохраняется в секрете. Кроме того, смена ключа выполняется гораздо проще, чем смена алгоритма, особенно если шифрование реализовано аппаратно.

Статистические характеристики алгоритмов шифрования

Хороший алгоритм шифрования имеет следующие статистические характеристики:

  • отсутствие статистической зависимости между открытым текстом и шифр-текстом;
  • шифртекст по статистическим характеристикам не отличим от истинно случайной последовательности;
  • изменение любого бита в ключе шифрования при неизменном открытом тексте приводит к изменению примерно 50% бит шифртекста (для симметричных алгоритмов);
  • изменение любого бита в блоке открытого текста при неизменном ключе шифрования приводит к изменению примерно 50% бит шифртекста (для блочных алгоритмов).
Оцените статью
Добавить комментарий