Криптография – полезная и перспективная наука, тесно связанная с программированием. Ни один ВУЗ не предлагает изучение encryption и других вариантов обеспечения безопасности в полной мере. Среднестатистические юзеры могут столкнуться с соответствующими методами не только при работе в Сети, но и во время установки/запуска игр. Там тоже задействованы рассмотренные варианты защиты в той или иной форме. Подобный вариант развития событий в реальной жизни появился давным-давно. Он может использоваться не только в информационных технологиях.
Для каждого
криптографического алгоритма существуют свои требования, в соответствии с
которыми создаются ключи. Для выработки и проверки электронной подписи, а также зашифрования и
расшифрования документов используются определенные последовательности
действий, называемые криптографическими алгоритмами. Для того чтобы с помощью электронной подписи можно было
установить факт подмены или редактуры документа при передаче,
необходимо, чтобы электронная подпись вырабатывалась на основе
самого текста документа. ЭП представляет собой последовательность
символов, связанную с текстом документа так, что при изменении документа
нарушается заданное соответствие между ЭП и текстом. Таким образом, для
получения ЭП под документом нужно провести некоторое преобразование
текста документа.
Криптографические алгоритмы
Такие библиотеки содержат готовые функции,
решающие криптографические задачи, и могут использоваться для создания
новых приложений. Примером такого продукта производства ООО
«Криптоком» является
программный продукт «МагПро КриптоПакет». Недостатком такой схемы является то, что необходимо также широковещательно передавать подмножество агентов (список имён может быть внушительным), которым нужно передать сообщение. Иначе каждому из них придется перебирать все комбинации ключей в поисках подходящей.
- Заявка содержит
открытый ключ и всю информацию о нем и о владельце. - С модификацией до открытого ключа криптография получила более широкое распространение и стала применяться частными лицами и коммерческими организациями, а в 2009 году на ее основе была выпущена первая криптовалюта Биткоин.
- Сегодня активно тестируется использование при шифровании методов квантовой технологии, которая позволит обеспечивать максимально высокий уровень безопасности информационных данных при их передаче и хранении.
- Тем не менее, дебаты относительно достоинств и
недостатков двух основных разновидностей криптосистем ведутся начиная с момента
изобретения первого алгоритма с открытым ключом. - В отличие от сложения, умножение нельзя найти парой простых побитовых операций.
- Для выработки ЭП необходим закрытый ключ автора сообщения, для
проверки — открытый.
Существует несколько подходов к разработке алгоритмов постквантового шифрования, включая криптографию на основе решеток, криптографию на основе кодов, криптографию на основе хэш-функций и многомерную криптографию. Из ассиметричных наиболее известным методом криптографической защиты информации является метод RSA, который основан на операциях с большими (100-значными) простыми числами, а также их произведениями. Каждый алгоритм криптозащиты информации работает в разных режимах, которые обладают, как рядом преимуществ, так и рядом недостатков, что влияют на надежность информационной безопасности государства и средства ИБ. Для шифрования текста AES применяет не пароль или хеш от пароля, а так называемое «расписание ключей» получаемое из ключа.
Криптография с открытым ключом
Кроме того, в некоторых приложениях многомерная криптография может быть более эффективной и безопасной, чем классическая криптография. Криптография на основе решеток основана на математическом концепте решеток, которые являются типом дискретной математической криптография и шифрование структуры. Безопасность криптографии на основе решеток основана на сложности решения некоторых задач, связанных с решетками. Криптография на основе решеток в настоящее время считается одним из наиболее перспективных подходов к постквантовой криптографии.
Закрытый ключ в нем имеет размер в 32 байта, открытый – 33 байта, а подпись занимает около 70 байт. В блокчейне криптография используется для защиты и обеспечения конфиденциальности личностей и персональных данных, поддержания высокой безопасности транзакций, надежной защиты всей системы и хранилища. Одним из примеров применения многомерной криптографии является ее использование в качестве средства защиты данных в безопасности транспорта.
Отправка информации в незашифрованном виде
по какому-то из каналов ставит под угрозу обеспечение безопасности всей сети в
целом. В результате стоимость реализации канального шифрования в больших сетях
может оказаться чрезмерно велика. Исходные тексты шифровальных программ
передаются на хранение в АНБ, однако за пределами этого сверхсекретного
агентства доступ к ним закрыт наглухо.
Один из наиболее широко используемых схем подписи на основе хеш-функций – это схема подписи Меркля (MSS). MSS основана на конструкции Меркля-Дамгарда, которая используется для создания одноразовой подписи на основе хеш-функции. Безопасность MSS основана на сложности поиска двух разных сообщений, которые имеют одинаковое значение хеша. Безопасность многомерной криптографии основана на сложности решения определенных систем многочленов.
Области применения криптографии
Каждый участник может взять набор транзакций, ожидающих включения в журнал, и сформировать новый блок. Более того, в системах типа BitCoin такой участник (майнер) ещё и получит премию в виде определённой суммы или комиссионных от принятых в блок транзакций. Как правило, защита
от электромагнитного излучения в шифровальных платах расширения отсутствует,
поскольку нет смысла защищать эти платы, если аналогичные меры не
предпринимаются в отношении всего компьютера в целом. Лучше шифровать каждый файл на отдельном ключе,
а затем зашифровать все ключи при помощи мастер-ключа. Тем самым
пользователи будут избавлены от суеты, связанной с организацией надежного
хранения большого числа ключей.
Основным недостатком хеш-функций, спроектированных на основе блочных алгоритмов, является низкая скорость работы. Необходимую криптостойкость можно обеспечить и за меньшее количество операций над входными данными. Существуют более быстрые алгоритмы https://www.xcritical.com/ хеширования, спроектированных самостоятельно, с нуля, исходя из требований криптостойкости. Обычно при построении хеш-функции используют более сложную систему. Обобщённая схема симметричного блочного алгоритма шифрования изображена на рис.
Для генерации последовательностей
случайных чисел используются специальные программные объекты или устройства,
называемые датчиками случайных чисел. Первая группа, очень широко распространенная — это криптопровайдеры (или
CSP, Cryptographic Service Providers). CSP не являются самостоятельными
приложениями, они предоставляют криптографические функции другим
приложениям — например, таким, как почтовые программы.
В сочетании с соответствующей схемой заполнения можно использовать RSA во многих целях, в том числе для асимметричного шифрования. Даже в компьютерах установка
специализированного шифровального оборудования создает меньше проблем, чем
модернизация системного программного обеспечения с целью добавления в него
функций шифрования данных. В идеале шифрование должно осуществляться незаметно
для пользователя. Чтобы добиться этого при помощи программных средств,
шифрование должно быть упрятано глубоко в недра операционной системы. С готовой
и отлаженной операционной системой безболезненно проделать это не так-то просто.
Данная система подразумевает передачу сообщения по защищённому каналу, то есть каналу, из которого криптоаналитику невозможно перехватить сообщения или послать своё. Иначе он может перехватить парольную фразу, и использовать её для дальнейшей нелегальной аутентификации. Защищаться от подобных атак можно при помощи метода «вызов-ответ». В 2003 году Гилберт и Хандшух провели исследование SHA-2, но не нашли каких-либо уязвимостей.
Ключевая пара, используемая для работы с ЭП (выработки и проверки ЭП),
называется ключами подписи (signature keys). Ключевая пара, используемая
для зашифрования и расшифрования сообщений, называется ключами обмена
(exchange keys). Современный криптографический ключ — это последовательность чисел
определенной длины, созданная по определенным правилам на основе
последовательности случайных чисел. Для каждого ключа последовательность
случайных чисел создается заново, ни одна последовательность не
используется более одного раза.
Значение хеша не должно давать утечки информации даже об отдельных битах аргумента. Помимо однопроходных алгоритмов, существуют многопроходные алгоритмы, в которых ещё больше усиливается лавинный эффект. В этом случае данные сначала повторяются, а потом расширяются до необходимых размеров. Так как Антон и Борис пользуются одноразовым
блокнотом, то K является полностью случайным и доказать, что σ является подставным
ключом, практически невозможно (не прибегая к пыткам).