XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019
ПРОСТЕЙШИЕ МЕТОДЫ ШИФРОВАНИЯ
КомментарииПолная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Шифрование – метод, используемый для преобразования данных в шифрованный текст для того, чтобы они были прочитаны только пользователем, обладающим соответствующим ключом шифрования для расшифровки содержимого. Шифрование используется тогда, когда требуется повышенный уровень защиты данных - при хранении данных в ненадежных источниках или передачи данных по незащищенным каналам связи.
В зависимости от структуры используемых ключей, среди методов шифрования выделяют симметричное шифрование и асимметричное шифрование. Симметричное шифрование предусматривает доступность алгоритма шифрования посторонним лицам, однако ключ (одинаковый для отправителя и получателя) остается неизвестным. При ассиметричном шифровании посторонним лицам известен алгоритм шифрования и открытый ключ, однако закрытый ключ известный только получателю.
Одним из простейших методов шифрования является метод Цезаря
(1)
где x - символ открытого текста, y - символ шифрованного текста, n -мощность алфавита, а k - ключ.
С точки зрения математики шифр Цезаря является частным случаем аффинного шифра.
Под гаммированием понимают наложение на открытые данные по определенному закону гаммы шифра (двоичного числа, сформированного на основе генератора случайных чисел).
Ещё одним методом шифрования является метод гаммирования.
Гамма шифра – псевдослучайная последовательность, вырабатываемая по определенному алгоритму, используемая для шифровки открытых данных и дешифровки шифротекста.
Общая схема шифрования методом гаммирования представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема шифрования методом гаммирования
Принцип шифрования заключается в формировании генератором псевдослучайных чисел (ГПСЧ) гаммы шифра и наложении этой гаммы на открытые данные обратимым образом, например, путем сложения по модулю два. Процесс дешифрования данных сводится к повторной генерации гаммы шифра и наложении гаммы на зашифрованные данные. Ключом шифрования в данном случае является начальное состояние генератора псевдослучайных чисел. При одном и том же начальном состоянии ГПСЧ будет формировать одни и те же псевдослучайные последовательности.
Перед шифрованием открытые данные обычно разбивают на блоки одинаковой длины, например по 64 бита. Гамма шифра также вырабатывается в виде последовательности блоков той же длины.
Стойкость шифрования методом гаммирования определяется главным образом свойствами гаммы – длиной периода и равномерностью статистических характеристик. Последнее свойство обеспечивает отсутствие закономерностей в появлении различных символов в пределах периода. Полученный зашифрованный текст является достаточно трудным для раскрытия. По сути дела, гамма шифра должна изменяться случайным образом для каждого шифруемого блока.
Обычно разделяют две разновидности гаммирования – с конечной и бесконечной гаммами. При хороших статистических свойствах гаммы стойкость шифрования определяется только длиной периода гаммы. При этом, если длина периода гаммы превышает длину шифруемого текста, то такой шифр теоретически является абсолютно стойким, т.е. его нельзя вскрыть при помощи статистической обработки зашифрованного текста, а можно раскрыть только прямым перебором. Криптостойкость в этом случае определяется размером ключа.
По сколько в настоящее время пользование информационными технологиями является неотъемлемой часть нашей жизни, шифрование данных является актуальной темой.
Использованные источники:
Алгоритмы шифрования. Специальный справочник. / Сергей Панасенко, - БХВ-Петербург, 2009 -257 с.
Информационная безопасность и защита. Учебное пособие. / Елена Баранова, Александр Бабаш, - Инфра-М, 2017 -324 с.
Основы информационной безопасности. Учебное пособие. / Сергей Нестеров, - Лань, 2016 – 324 с.