Главная | Обратная связь

Криптография и криптоанализ

Дипломатические, военные и промышленные секреты обычно передаются или хранятся не в исходном виде, а после шифрования. В отличие от тайнописи, которая прячет сам факт наличия сообщения, шифровки передаются открыто, а прячется только смысл. Итак, криптография обеспечивает сокрытие смысла сообщения с помощью шифрования и открытие его расшифровыванием, которые выполняются по специальным криптографическим алгоритмам с помощью ключей у отправителя и получателя.

Классическую схему передачи секретных сообщений криптографическим преобразованием можно представить следующим образом.

Здесь нужно отметить следующие особенности и отличия от обычных коммуникационных каналов. Отправителем сообщение шифруется с помощью ключа, и полученная шифровка передается по обычному открытому каналу связи получателю. Ключ отправляется получателю по закрытому каналу, гарантирующему секретность. Имея ключ и шифровку, получатель выполняет расшифровывание и восстанавливает исходное сообщение. В зависимости от целей от целей засекречивания эта схема может видоизменяться. Например, в компьютерной криптографии обычен случай, когда отправитель и получатель одно и то же лицо. При этом роль закрытого канала играет память. Тем не менее, налицо все элементы этой схемы.

Криптографические преобразования призваны для достижения двух целей по защите информации:

§ обеспечение недоступности информации для лиц, не имеющих ключа;

§ поддержка с требуемой надежностью обнаружения несанкционированных искажений.

По сравнению с другими методами защиты информации классическая криптография гарантирует защиту лишь при условиях, что

§ использован эффективный криптографический алгоритм;

§ соблюдены секретность и целостность ключа.

Некриптографические средства не в состоянии дать такую же степень защиты информации и требуют значительно больших затрат. Например, сейфы, сигнализация, водяные знаки, индивидуальные печати и т.д. А криптографический подход надежнее и проще: если ключ подошел, то информации можно доверять.

Шифрование и расшифрование, выполняемые криптографами, а также разработка и вскрытие шифров криптоаналитиками составляют предмет науки криптологии (от греческих слов криптос - тайный и логос - мысль). В этой науке преобразование шифровки в открытый текст (сообщение на оригинальном языке, называемое "клер") может быть выполнено в зависимости от того, известен ключ или нет. Условно ее можно разделить на криптографию и криптоанализ. Криптография связана с шифрованием и расшифровыванием конфиденциальных данных в каналах коммуникаций. Она также используется для исключения возможности искажения информации или подтверждения ее происхождения. Криптоанализ занимается вскрытием шифровок без знания ключа и примененной системы шифрования. Эта процедура называется еще взломкой шифра. Итак, криптографы стремятся обеспечить секретность, а криптоаналитики ее сломать.

Криптология – наука, состоящая из двух ветвей: криптографии и криптоанализа.

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

Криптоанализ – наука (и практика ее применения) о методах и способах вскрытия шифров.

Теперь понятно соотношение криптографии и криптоанализа: криптография – защита (разработка шифров), а криптоанализ – нападение (атака на шифры). Эти две дисциплины тесно связаны друг с другом. Не бывает хороших криптографов, не владеющих методами криптоанализа, т.к. стойкость разработанного шифра можно доказать только с помощью проведения различных атак на шифр, становясь мысленно в положение противника.

Однако терминология еще не совсем устоялась. Например, за рубежом криптоаналитики называют себя взломщиками кодов (breaker), нападающими (attacker), а взломщики компьютерных систем нарекли себя воришками (sneaker). Вряд ли правильно выделять взлом шифров в отдельную дисциплину. Совершенствуя схему шифрования, неизбежно приходится рассматривать и пути ее взлома, а конструируя устройство засекречивания данных, необходимо предусмотреть в нем блок контроля качества. Поэтому часто говорят о криптографах, которые занимаются задачами шифрования, расшифровывания и анализа. Далее криптоанализ будет рассматриваться как область криптологии, проверяющей и доказывающей устойчивость шифров как теоретически, так и практически. Возможность компьютера производить миллионы операций в секунду очень усложнила и криптографию, и криптоанализ. Поэтому в дальнейшем машинные шифры будем называть криптографическими системами.