Codificare și criptare - studopediya

Apariția industriei de prelucrare a informației a condus la apariția industriei mass-media să-l protejeze și să actualizeze cele mai multe probleme de protecție a informațiilor problemelor legate de securitatea informațiilor.

Una dintre cele mai importante procese de probleme informatizării - mesaje de codificare și criptare a datelor.

Protecția și ascunderea informațiilor implicate în kpiptologiya știință. Kpiptologiya are două nappavleniya principale - kpiptogpafiyu și kpiptoanaliz.

Obiectivele acestor zone ppotivopolozhny. Kpiptogpafiya angajate în construcția și studiul metodelor matematice pentru infopmatsii de conversie și kpiptoanaliz - oportunități de cercetare infopmatsii passhifpovki fără cheie.

Termenul „criptografie“ - un sistem de posturi de conversie pentru a face neinteligibile pentru persoanele neinițiați.

Prezentăm câteva concepte de bază de codificare și criptare.

Cod - de obicei se potrivește cu setul de caractere al setului X marchează un alt set Y. Dacă X fiecare caracter în codificarea corespunde unui singur caracter Y, atunci această codificare. În cazul în care fiecare caracter al unic Y va fi găsit în conformitate cu unele regula imaginea sa inversă în X, atunci această regulă se numește decodare.

Encoding - procesul de conversie a caracterelor alfabetului X în Y. alfabet

Atunci când transmiterea mesajelor la calculator toate caracterele sunt bytes codificate.

Exemplu. Dacă fiecare culoare este codificata de doi biți, este posibil să codifice până la 2 2 = 4 culori, trei - 2 3 = 8 culori, opt biți (octet), - 256 culori.

Mesajul criptat poate fi construit peste alt alfabet. Sunați-l mesajul. Procesul de conversie a mesajului deschis la mesajul închis este criptat.

Dacă A - comunicarea deschisă, În - mesajul Închis (cod). f - regula de criptare, atunci f (A) = B.

ar trebui să fie alese reguli de criptare, astfel încât mesajul criptat poate fi decriptat. Același tip de reguli (de exemplu, toate cifrurile precum cifrul Cezar, în care fiecare caracter este codificat alfabet distanțat de acesta caracter la poziția k) sunt combinate în clase, și un parametru definit în cadrul clasei (numeric, caracter, masă, etc.), care să permită sortarea ( variază) toate regulile. Acest parametru se numește cheia de criptare. El de obicei, secret și va fi dezvăluită numai celor care trebuie să citească mesajul criptat (titularul cheie).

La codificarea nu este o astfel de cheie secretă, deoarece codificarea are ca scop o reprezentare mai concisă, compactă a mesajului.

Dacă k - f cheie, poate fi scrisă (k (A)) = B. Pentru fiecare k tastă, transformare f (k) trebuie să fie reversibil, adică f (k (B)) = A. Setul de transformare f (k) și o multitudine corespunzătoare de k se numește cifru.

criptosistem simetric Tradițional

În criptosistemele simetrice (criptosistemele cu o cheie secretă) criptarea și decriptarea informațiilor se realizează pe aceeași cheie K, este un secret. Desecretizarea cheia de criptare este de a desecretizeze toate schimbul securizat. Înainte de inventarea unei scheme de criptare asimetrică a fost singura metodă existentă de criptare simetrică. Algoritmul cheie trebuie să fie păstrate confidențiale de către ambele părți. Partidele cheie algoritm selectat înainte de schimbul de mesaje.

Schema funcțională a interacțiunii între membrii unui schimb criptografic simetric este prezentată în Fig. 4.1.

Fig. 2.1. Diagrama funcțională criptosistemele simetrice

Într-o cheie secretă criptosistem simetrică care urmează să fie transmis tuturor participanților de rețea criptografic la unele canal securizat.

În prezent, simetrice cifrurile - este:

· Block cifrurile. blocuri de informații proces de o anumită lungime (în general, între 64 și 128 de biți) cu ajutorul cheii de bloc în modul prescris, de obicei mai multe cicluri de amestecare și runde de substituție numite. Rezultatul este o repetare a runde efect de avalanșă - creșterea biți impedanta nepotrivire între blocurile de date publice și criptate.

· Cifrurile Stream, în care criptarea este realizată pe fiecare bit sau octet al sursei textului (deschis) folosind XOR.

Există o pluralitate (cel puțin două duzini) algoritmi de criptare simetrică, care sunt parametri esențiali:

· Lungimea blocului prelucrat;

· Complexitatea implementării hardware / software.

algoritmi de criptare simetrică comune:

· DES și TripleDES (3DES)

Cifrurile algoritm tradițional-simetrică cheie pot fi împărțite în următoarele tipuri de bază [3,4]:

2. cifruri de permutare.

3. Cifruri XOR.

Metoda de înlocuire criptare

înlocuire Criptare (substituție) este că textul de caractere cifrată se înlocuiește cu simboluri identice sau alt alfabet, în conformitate cu o schemă de înlocuire predeterminat. Aceste coduri sunt cele mai vechi. Cifruri pot fi împărțite pe monoalphabetic de înlocuire și multi-alfabet. Când monoalphabetic înlocuind fiecare literă a alfabetului plaintext este asociat cu una și aceeași literă din textul cifrat din același alfabet sunt la fel pe tot parcursul textului.

Luați în considerare înlocuirea cele mai renumite cifrurilor monoalphabetic.

Metoda de criptare Cezar

Numele cifrului a fost numit după împăratul roman Gaius Yuliya Tsezarya, care a folosit un cifru pentru toată corespondența cu Cicero (50 î.Hr.).

Când criptarea unui text clar la această metodă, fiecare caracter este înlocuită cu o alta din aceeași literă a alfabetului prin deplasarea ei în alfabetul utilizat de suma egală cu K. Când alfabetul final se efectuează schimbare ciclică la partea superioară.

Formula generală pentru cifrului Caesar este după cum urmează:

unde P - număr simbol plaintext, C - numărul simbolului ciphertext, K corespunzător - cheie de criptare (factorul de forfecare), M - dimensiune alfabet (limba română pentru M = 32)

Pentru acest cifru de substituție, puteți specifica un tabel fix de substituții care conțin perechi respective de scrisori de plaintext- și ciphertext.

Exemplu. Substituțiile Tabelul pentru simbolurile textului românesc când cheia K = 3 este prezentată în tabelul 4.1. Acest tabel corespunde formulei

Pentru a decripta ciphertext simbolurile trebuie să fie mutat de text cifrat la poziția indicată prin simbolul lor cheie corespunzătoare Ki.

Metoda de criptare XOR

Sub XOR înțeleagă impunerea pe date deschise pentru un anumit interval de drept cifru [5].

cifru Gamma - o secvență pseudo-aleatoare generate de un anumit algoritm folosit pentru a cripta și decripta datele deschide textul cifrat.

Schema generală a metodei de criptare XOR este prezentată în Fig. 2.3.

Fig. 2.3. Metoda de criptare Schema XOR

Principiul de criptare este de a forma un (prng) schemă cifru generator de numere pseudo-aleatoare și aplicarea acestui interval pentru a deschide date într-un mod reversibil, de exemplu, prin adăugarea de modulo doi. Procesul de decriptare este redus pentru a re-genera cifrului și aplicarea gamei gamut pe datele criptate. cheie de criptare, în acest caz, este starea inițială a generatorului de numere pseudoaleatoare. Când aceeași prng starea inițială va genera aceeași secvență pseudo-aleatoare.

Înainte de criptare a datelor publice, de obicei, împărțite în blocuri de lungime egală, cum ar fi 64 de biți. Gamma numărul de cod este de asemenea generat ca o secvență de blocuri de aceeași lungime.

Metoda de criptare Rezistență XOR este determinată în principal de proprietățile gamma - lungimea perioadei și uniformitatea caracteristicilor statistice. Această din urmă proprietate oferă modele de aspect în lipsa unor personaje diferite în cadrul perioadei. Rezultată text cifrat este destul de dificil să se extindă. În esență gamma cifru trebuie să varieze în mod aleatoriu pentru fiecare bloc criptat.

De obicei, în comun XOR două soiuri - cu solzi finite și infinite. Cu proprietăți statistice bune de criptare gamma este determinată numai de scale lungime perioadă. Aici, în cazul în care durata perioadei la scară mai mare decât lungimea textului cifrată, un număr de cod este, teoretic, complet rezistent, adică, este imposibil să se deschidă, prin prelucrarea statistică a textului criptat, și poate dezvălui doar forța brută. În acest caz, mărimea cheii criptografice este determinată.