 |
Глава 1. Теоретическая часть. 1. 1. Шифрование симметричным ключом. Криптоанализ. Атака только на зашифрованный текст
|
|
|
|
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. 1. Шифрование симметричным ключом
Рисунок 1 иллюстрирует общую идею шифра с симметричным ключом.
На рисунке 1 объект, Алиса, может передать сообщение другому объекту, Бобу, по несекретному каналу, учитывая, что противник (назовем его Ева), не может понять содержание сообщения, просто подслушивая его по каналу. Первоначальное сообщение от Алисы Бобу названо исходным текстом; сообщение, передаваемое через канал, названо зашифрованным текстом. Чтобы создать зашифрованный текст из исходного текста, Алиса использует алгоритм шифрования и совместный ключ засекречивания. Для того чтобы создать обычный текст из зашифрованного текста, Боб использует алгоритм дешифрования и тот же секретный ключ. Мы будем называть совместное действие алгоритмов шифрования и дешифрования шифровкой. Ключ - набор значений (чисел), которыми оперирует алгоритм шифровки.
Рисунок 1 – Общая идея шифрования с симметричным ключом
Алгоритмы шифрования и дешифрования - инверсии друг друга. Если Р- обычный текст, С - зашифрованный текст, а К - ключ, алгоритм кодирования 
создает зашифрованный текст из исходного текста.
Алгоритм же дешифрования 
создает исходный текст из зашифрованного текста. Мы предполагаем, что и инверсны по отношению друг к другу. Они применяются, последовательно преобразуя информацию из одного вида в другой и обратно. Мы имеем:
Шифрование, предоставленное в формуле (1) и расшифровку в формуле (2).
(1)
(2)
где 
|
|
|
Применяя шифрование симметричными ключами, Алиса и Боб могут использовать тот же самый ключ для связи в другом направлении, от Боба к Алисе. Именно поэтому метод назван симметричным.
Другой элемент в шифровании симметричными ключами - число ключей.
Алиса нуждается в другом ключе засекречивания, чтобы связаться с другим человеком, скажем, Дэвидом. Если есть m группа людей, в которой каждый должен иметь связь друг с другом, сколько ключей необходимо?
Ответ = 
потому что каждому человеку надо m - 1 ключ, чтобы связаться с остальной частью группы, но ключ между А и В может использоваться в обоих направлениях.
Шифрование можно представлять себе как замок, который запирает ящик, содержащий сообщение; дешифрование можно представлять себе как открытие замка такого ящика. В шифровании симметричными ключами один и тот же ключ замыкает и размыкает замок, как это показано на рисунке 2.
Рисунок 2 – Шифрование симметричными ключами, как замыкание и размыкание замка с тем же самым ключом
Криптоанализ
Криптография - наука и искусство создания секретных кодов, криптоанализ - наука и искусство взламывания этих кодов. В дополнение к изучению методов криптографии мы также должны изучить методы криптоанализа. Это необходимо не для того, чтобы взламывать коды других людей, а чтобы оценить уязвимые места наших криптографических систем.
Изучение криптоанализа помогает нам создавать лучшие секретные коды. Есть четыре общих типа атак криптоанализа, показанные на рисунке 3.
Рисунок 3 – Типы атак криптоанализа
Атака только на зашифрованный текст
В атаке только на зашифрованный текст Ева имеет доступ лишь к некоторому зашифрованному тексту. Она пробует найти соответствующий ключ и исходный текст. При этом, согласно предположению, Ева знает алгоритм и может перехватить зашифрованный текст. Атака только зашифрованного текста - самая вероятная, потому что Еве для нее нужен только сам текст. Шифр должен серьезно препятствовать этому типу атаки и не позволить дешифрование сообщения противником. Рисунок 4 иллюстрирует процесс атаки.
|
|
|
Рисунок 4 – Атака только на зашифрованный текст
|
|
|
