Основные требования к шифрам

Основные требования к шифрам

· зашифрованное сообщение должно поддаваться чтению только при наличии ключа;

· число операций, необходимых для определения использованного ключа шифрования по фрагменту шифрованного сообщения и соответствующего ему открытого текста, должно быть не меньше общего числа возможных ключей;

· число операций, необходимых для расшифровывания информации путем перебора всевозможных ключей должно иметь строгую нижнюю оценку и выходить за пределы возможностей современных компьютеров (с учетом возможности использования сетевых вычислений);

· знание алгоритма шифрования не должно влиять на надежность защиты

незначительное изменение ключа должно приводить к существенному изменению вида зашифрованного сообщения даже при шифровании одного и того же исходного текста;

· незначительное изменение исходного текста должно приводить к существенному изменению вида зашифрованного сообщения даже при использовании одного и того же ключа;

· структурные элементы алгоритма шифрования должны быть неизменными;

· дополнительные биты, вводимые в сообщение в процессе шифрования, должны быть полностью и надежно скрыты в шифрованном тексте;

· длина шифрованного текста должна быть равной длине исходного текста;

· не должно быть простых и легко устанавливаемых зависимостей между ключами, последовательно используемыми в процессе шифрования;

· любой ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту информации;

· алгоритм должен допускать как программную, так и аппаратную реализацию, при этом изменение длины ключа не должно вести к качественному ухудшению алгоритма шифрования.

Программные реализации шифров

Возможность программной реализации обусловлена тем, что все методы криптографического преобразования формальны и могут быть представлены в виде конечной алгоритмической процедуры.

К достоинствам программной реализации можно отнести ее гибкость и переносимость. Другими словами, программа, написанная под одну операционную систему, может быть модифицирована под любой тип операционной системы. Кроме того, обновить программное обеспечение можно с меньшими временными и финансовыми затратами. К тому же многие современные достижения в области криптографических протоколов недоступны для реализации в виде аппаратных средств.

К недостаткам программных средств криптографической защиты следует отнести возможности вмешательства в действие алгоритмов шифрования и получения доступа к ключевой информации, хранящейся в общедоступной памяти. Эти операции обычно выполняются при помощи простого набора программных инструментариев. Так, например, во многих операционных системах осуществляется аварийный дамп памяти на жесткий диск, при этом в памяти могут находиться ключи, найти которые не составит труда.

Таким образом, слабая физическая защищенность программных средств является одним из основных недостатков подобных методов реализации алгоритмов шифрования.

Программно-аппаратная реализация

В последнее время стали появляться комбинированные средства шифрования, т.н. программно-аппаратные средства. В этом случае в компьютере используется своеобразный "криптографический сопроцессор" – вычислительное устройство, ориентированное на выполнение криптографических операций (сложении по модулю, сдвиг и т.д.). Меняя программное обеспечение для такого устройства, можно выбрать тот или иной метод шифрования.

Основными функциями, возлагаемыми на аппаратную часть программно – аппаратного комплекса криптографической защиты информации, обычно являются генерация ключевой информации и ее хранение в устройствах, защищенных от несанкционированного доступа со стороны злоумышленника. Кроме того, посредством методик такого типа можно осуществлять аутентификацию пользователей с помощью паролей (статических или динамически изменяемых, которые могут храниться на различных носителях ключевой информации), либо на основе уникальных для каждого пользователя биометрических характеристик. Устройство считывания подобных сведений могут входить в состав программно – аппаратной реализации средств защиты информации.