VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Проблема защиты информации с помощью ее преобразования, не допускающего ее прочтение посторонним лицом занимала человеческие умы с давних времен. Можно сказать, что история криптографии является ровесницей истории человеческого языка. Более того, поначалу письменность сама по себе являлась криптографической системой, потому что в древних обществах ей владели только избранные. Примером тому могут служить священные книги Древнего Египта и Древней Индии[1].

С глобальным распространением письменности криптография начала свое формирование как самостоятельная наука. Первые криптографические системы начали встречаться уже в начале нашей эры. Например, Цезарь в своей переписке использовал своеобразный шифр, впоследствии получивший его имя.

Широкое развитие криптосистемы получили в первой и второй мировых войнах. Дальнейшее появление и развитие вычислительных систем ускорило разработку и совершенствование криптографических методов.

В настоящее время проблема использования криптографических методов в информационных системах стала особенно актуальной. Это связанно с расширением использования компьютерных сетей, по которым передается информация государственного, военного, коммерческого и частного характера, не предусматривающая доступ к ней посторонних лиц и с появлением новых мощных компьютеров и технологий, сделавших возможным расшифровку криптографических систем еще совсем недавно считавшихся практически не раскрываемыми.

Наука, занимающаяся проблемой защиты информации путем ее шифрования, называется криптологией. Криптология подразделяется на криптографию и криптоанализ. Эти два направления имеют прямо противоположные цели. Криптография занимается поиском и исследованием методов зашифровывания информации, а криптоанализ - исследованием возможностей расшифровывания информации без знания ключей.

Основными направлениями использования криптографических методов являются передача конфиденциальной информации по каналам связи, установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации на каких-либо носителях в зашифрованном виде.

Но какими сложными и надежными не являлись бы криптографические системы, у них есть слабое место при практической реализации. Это проблема распределения ключей. Для возможности обмена конфиденциальной информацией между субъектами информационной системы, ключ генерируется одним из них, а затем должен так же в конфиденциальном порядке передан другому субъекту. То есть в этом случае для передачи ключа требуется использование какой-то криптосистемы.[2]

Для решения этой проблемы основываясь на результатах, полученных при помощи алгебры, были разработаны системы с открытым ключом.

Суть их в том, что каждым субъектом информационной системы генерируются два ключа, связанных между собой по определенному правилу. Один ключ объявляется открытым, а другой закрытым. Открытый ключ публикуется и доступен каждому, а закрытый ключ сохраняется в тайне.

Исходная информация зашифровывается открытым ключом и передается. Данная зашифрованная информация не может быть дешифрована открытым ключом, данное действие возможно только с использованием закрытого ключа, который известен только самому субъекту.

Системы с открытым ключом используют односторонние функции, обладающие таким свойством, что при заданном значении х относительно просто вычислить значение f(x), но если y=f(x), то нет простого пути для вычисления значения х.

Многообразие односторонних функций и определяет все разнообразие систем с открытым ключом. Но не каждая односторонняя функция годна для использования в реальных информационных системах. Под односторонностью понимается не теоретическая необратимость, а практическая невозможность вычислить обратное значение с использованием вычислительных средств за определенный интервал времени.

В связи с этим к системам с открытым ключом предъявляются два важных требования:

1. Преобразование исходного текста должно быть необратимым и исключать возможность его восстановления на основе открытого ключа.

2. Определение закрытого ключа на основе открытого также должно быть невозможно. При этом желательна точная нижняя оценка сложности (количества операций) раскрытия шифра.

В общем все имеющиеся на сегодняшний день криптографические системы с открытым ключом опираются на один из приведенных ниже типов односторонних преобразований: разложение больших чисел на простые множители; вычисление логарифма в конечном поле; вычисление корней алгебраических уравнений.

Алгоритмы криптографической системы с открытым ключом используются как:

1. самостоятельные средства защиты для передачи и хранения информации;

2. средства для распределения ключей. Алгоритмы систем с открытым ключом являются более трудоемкими, чем традиционные криптографические системы. Поэтому на практике зачастую рационально с помощью системы с открытым ключом распределять ключи, объем которых как информации незначителен, а затем с помощью обычных алгоритмов осуществлять обмен большими информационными потоками.

3. средства для аутентификации пользователей.

Список литературы

1. Баричев С.Г., Гончаров В.В., Серов Р.Е. Основы современной криптографии. Учебное пособие. - СПб., 2012. С. 7 - 17.

2. Веретенникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. Информатика: Учебное пособие. - Ростов-на-Дону, 2010. С. 89.

Код для цитирования: Скопировать