Симметричные алгоритмы

Использование классических симметричных алгоритмов предполагает применение только одной секретной единицы в системе — ключа, позволяющего отправителю зашифровать сообщение, а получателю расшифровать его. Стойкость хорошей шифровальной системы должно определяться только секретностью ключа, т.е. предполагается, что собственно алгоритм шифрования может быть открыт.

Ниже перечислены основные классы преобразований, используемые в симметричных системах.

· Моно- и многоалфавитные подстановки — замена символов или строк исходного сообщения на другие символы или строки по некоторому правилу, определяемому ключом. Это простой метод и для обеспечения высокой криптостойкости требуется использование больших ключей.

· Перестановки — изменение порядка следования строк. Этот тривиальный прием обычно используется в сочетании с другими методами.

· Гаммирование — наложение на открытые данные псевдослучайной последовательности, генерируемой на основе ключа;

· Блочные шифры — использование комбинации перечисленных методов, с возможным чередованием и повторением, для шифрования блока, т.е. части сообщения. Чаще всего используемый метод. Стандартизованные алгоритмы шифрования обычно относятся к этому классу.

Пример гаммирования:

· пусть исходное сообщение есть последовательность 16-ричных чисел

16h 50h 40h FAh 20h E4h EEh 81h

· пусть генератор псевдослучайных чисел имеет вид Xi = (Xi-1*343FDh+269EC3h), и псевдослучайная последовательность формируется из xi = ((Xi SHR 16) AND 7FFFh) SHR 7;

· пусть ключ равен 10h 20h 30h 40h;

· пусть генератор инициализируется ключом, рассматриваемым как 32-разрядное число, т.е. X0 = 10203040h;

· пусть гамма накладывается путем побитового логического сложения по модулю 2 символа гаммы и соответствующего символа сообщения.

Генерация гаммы:

Шаг i Xi xi
10203040h  
ED570E03h DAh
81E340BAh 03h
99DC4495h 33h
82886504h 05h
E26E7FB7h C4h
31ECBB9Eh 63h
7F1063E9h FEh
093A5708h 12h

Шифрование:

Сообщение 16h 50h 40h FAh 20h E4h EEh 81h
Гамма DAh 03h 33h 05h C4h 63h FEh 12h
Криптограмма ССh 53h 73h FFh E4h 87h 10h 93h

Процесс расшифровывания состоит в генерации гаммы шифра на основании секретного ключа и наложении гаммы на криптограмму.

Можно указать следующие требования к генератору гаммы:

1. Период гаммы должен быть достаточно большим для кодирования сообщения большой длины.

2. Гамма должна быть труднопредсказуемой. Например, если известен генератор и часть гаммы, то нельзя предсказать следующий за этой частью бит гаммы с вероятностью выше небольшого p. Аналогично для куска гаммы, предшествующего известной части.

3. Генерирование гаммы не должно представлять существенных технических сложностей.

Таким образом, стойкость системы зависит как от характеристик генератора, так и от собственно алгоритма получения гаммы.

Примеры блочных шифров:

1. DES (Data Encryption Standard) — алгоритм, принятый в качестве федерального стандарта США в 1977 г. Алгоритм открыт и был многократно опубликован. При шифровании используется 64-разрядный ключ, причем для кодирования применяется только 56 разрядов, а остальные 8 являются контрольными. Каждый блок кодируется независимо. Программные и аппаратные реализации не сложны. Недостаток состоит в малой длине ключа.

2. ГОСТ 28.147-89 «Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования» — российский стандарт на алгоритм криптографической защиты для крупных ИС, ЛВС и ПЭВМ. Может быть реализован как программно, так и аппаратно. В соответствии с имеющейся нормативной базой может быть использован для защиты информации любой степени секретности. Ключ состоит из 256 разрядов. Недостатком является сложность и низкая скорость программной реализации.








Дата добавления: 2018-11-25; просмотров: 528;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.