Особенности применения алгоритмов симметричного шифрования

Алгоритмы симметричного шифрования используют ключи относительно небольшой длины и могут быстро шифровать большие объемы данных. При симметричной методологии шифрования отправитель и получатель применяют для осуществления процессов шифрования и расшифрования сообщения один и тот же секретный ключ. Алгоритмы симметричного шифрования строятся исходя из предположения, что зашифрованные данные не сможет прочитать никто из тех, кто не обладает ключом для их расшифрования. Если ключ не был скомпрометирован, то при расшифровании автоматически выполняется аутентификация отправителя, так как только отправитель имеет ключ, с помощью которого можно зашифровать информацию, и только получатель имеет ключ, позволяющий расшифровать информацию.

Алгоритмы симметричного шифрования применяются для абонентского шифрования данных – то есть для шифрования информации, предназначенной для отправки кому-либо, например, через Интернет. Использование только одного секретного ключа для всех абонентов сети, конечно, недопустимо по соображениям безопасности: в случае компрометации (утери, хищения) ключа под угрозой будет находиться документооборот всех абонентов сети.

Порядок использования систем с симметричными ключами:

1. Симметричный секретный ключ должен создаваться, распространяться и сохраняться безопасным образом.

2. Для получения зашифрованного текста отправитель применяет к исходному сообщению симметричный алгоритм шифрования вместе с секретным симметричным ключом. Таким образом неявно подготавливается аутен­тификация отправителя и получателя, так как только отправитель знает симметричный секретный ключ и может зашифровать этот текст. Только получатель знает симметричный секретный ключ и может расшифровать этот текст.

3. Отправитель передает зашифрованный текст. Симметричный секретный ключ никогда не передается в открытой форме по незащищенным каналам связи.

4. Получатель применяет к зашифрованному тексту тот же самый симметричный алгоритм шифрования/расшифрования вместе с тем же самым симметричным ключом (который уже есть у получателя) для восстановления исходного текста. Его успешное восстановление аутентифицирует того, кто знает секретный ключ.

Для симметричных криптосистем актуальна проблема безопасного распределения симметричных секретных ключей. Всем системам симметричного шифрования присущи следующие недостатки:

¨ принципиальным является требование защищенности и надежности канала передачи секретного ключа для каждой пары участников информационного обмена;

¨ предъявляются повышенные требования к службе генерации и распределения ключей, обусловленные тем, что для п абонентов при схеме вза­имодействия «каждый с каждым» требуется ключей, то есть зависимость числа ключей от числа абонентов является квадратичной; например для п = 1000 абонентов требуемое количество ключей будет равно ключей.

Поэтому без эффективной организации защищенного распределения ключей широкое использование обычной системы симметричного шифрования в больших сетях, и в частности в глобальных сетях, практически невозможно.