Лз2. Программирование арифметических и алгебраических алгоритмов шифрования

(2 часа)

Цель занятия - Исследование и использование основных методов симметричных и алгеб-раических криптосистем для шифрования конкретных тестов.

Учебные вопросы:

3.1. Исследование основных методов симметричных криптосистем.

3.2. Использование этих методов для шифрования конкретных тестов

Литература:

1. Информационные системы и технологии в экономике: Учебник. / Т.П. Барановская,

2. В.И Лойко, М.И. Семенов, А.И. Трубилин; Под ред. В.И. Лойко. – М.: Финансы и статистика, 2003.

3. Баричев С. Основы современной криптографии. Учебный курс.- М.: Телеком 2002.

4. Доктрина информационной безопасности. Утверждена указом президента РФ № 646 от 05.01.2015.

5. Жельников В. Криптография от папируса до компьютера. М.: ABF, 2007.

6. Баричев С. Основы современной криптографии. Учебный курс. – М.: Телеком 2002.

7.  Коблиц Н. Курс теории чисел в криптографию. – M.: Научное издательство ТВП, 2001. - Концепция общественной безопасности Российской Федерации. Утверждена президентом РФ 20.01.2013.

8.  Масленников А. Практическая криптография BHV – СПб.: Петер. 2003.

9.  Мельников В.В. Защита информации в компьютерных системах. - М.: Финансы и статистика, Электронинформ, 1997.

10. Петров А.А. Компьютерная безопасность. Криптографические методы защиты. - М.: ДМК, 2000.

11.  Фергюсон Н. Шнайер Б. Практическая криптография. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005.

12. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. – M.: Триумф. 2002.

Введение

По мере развития и усложнения средств, методов и форм автоматизации процессов обработки информации повышается зависимость общества от степени безопасности используемых им информационных технологий, которая определяется степенью защищенности и устойчивости как компьютерных систем в целом, так и отдельных программ.

Сведения из теории

Криптография – обеспечивает сокрытие смысла сообщения с помощью шифрования и открытия его расшифрованием, которые выполняются по специальным алгоритмам с помощью ключей.

Ключ – конкретное секретное состояние некоторых параметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возможных для данного алгоритма.

Криптоанализ – занимается вскрытием шифра без знания ключа (проверка устойчивости шифра).

Кодирование – (не относится к криптографии) – система условных обозначений, применяемых при передаче информации. Применяется для увеличения качества передачи информации, сжатия информации и для уменьшения стоимости хранения и передачи.

Криптосистемы разделяются на симметричные и с открытым ключом.

В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования исполь-зуется один и тот же ключ.

В системах с открытым ключом используются два ключа - открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.

Криптографические преобразования имеют цель обеспечить недоступность информации для лиц, не имеющих ключа, и поддержание с требуемой надежностью обнаружения несанкционированных искажений. Большинство средств защиты информации базируется на использовании криптографических шифров и процедур шифрования - расшифрования. В соответствии со стандартом ГОСТ 28147-89 «Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования» под шифром понимают совокупность обратимых преобразований множества открытых данных на множество зашифрованных данных, задаваемых ключом и алгоритмом преобразования.

В криптографии используются следующие основные алгоритмы шифрования:

· алгоритм замены (подстановки) – символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее обусловленной схемой замены;

· алгоритм перестановки – символы шифруемого текста переставляются по определенному правилу в пределах некоторого блока этого текста;

· гаммирование – символы шифруемого текста складываются с символами некоторой случайной последовательности;

· аналитическое преобразование – преобразование шифруемого текста по некоторому аналитическому правилу (формуле).

Процессы шифрования и расшифрования осуществляются в рамках некоторой криптосистемы. Для симметричной криптосистемы характерно применение одного и того же ключа, как при шифровании, так и при расшифровании сообщений. В асимметричных криптосистемах для зашифрования данных используется один (общедоступный) ключ, а для расшифрования – другой (секретный) ключ.