Алгоритми за шифрирање података. Симетрична енкрипција алгоритми. алгоритам за шифровање СЦГ. алгоритам за шифровање дес. Изаберите алгоритам за шифровање

У нашем рачунарском добу, човјечанство све више одбија да чува информације у рукописном или штампаном облику, преферирајући за ове електронске документе. А ако раније једноставно краду папир или пергамент, сада се хакирају електронске информације. Сами алгоритми за енкрипцију података су познати још од неких времена. Многе цивилизације су желеле да шифрирају своје јединствено знање тако да могу добити само особи која је добро упозната у знању. Али да видимо како је све ово приказано на нашем свету.

Шта је систем за шифровање података?

За почетак, морате одлучити шта су криптографски системи уопште. Грубо речено, ово је посебан алгоритам за бележење информација које би биле разумљиве само за одређени круг људи.

У том смислу, за аутсајдера, све што он види (и у принципу, тако да је то) чини се бесмисленим скупом симбола. Само они који знају правила за њихову локацију моћи ће да читају такав низ. Као најједноставнији пример, можете дефинирати алгоритам шифровања са речима за правопис, рецимо, уназад. Наравно, ово је најпримитивнија ствар о којој можете мислити. Разуме се да ако знате правила писања, нећете моћи да вратите оригинални текст рада.

Зашто је ово неопходно?

За оно што је све измишљено, вероватно, није неопходно објаснити. Погледајте, уосталом, које су количине знања из древних цивилизација данас шифроване. Или старији нису желели да то сазнамо, или је све ово учињено, тако да их људи могу користити само када дођу до жељеног нивоа развоја - до сада то може само да се претпостави.

Међутим, ако говоримо о данашњем свету, заштита информација постаје један од највећих проблема. Судите сами, јер у истој архиви постоји много докумената које неке владе не желе да шире, колико тајних догађаја, колико нових технологија. Али све ово, у великој мјери, је примарни циљ такозваних хакера у класичном смислу израза.

Појављује се само једна фраза која је постала класика принципа Натхан Ротхсцхилда: "Ко поседује информације, поседује свет." И због тога информације морају бити заштићене од пратећих очију, тако да их неко не користи за своје плаћенике.

Криптографија: референтна тачка

Сада, пре него што узмемо у обзир саму структуру која има било који алгоритам енкрипције, мало ћемо се ухватити у историју, у оним раним тренуцима када се ова наука само појавила.

Верује се да је уметност прикривања података активно почела да се развија неколико тридесет година пре нашег доба. Примарност се приписује древним Сумерцима, краљу Соломону и египатским свештеницима. Само много касније, појавили су се исти руунији знаци и симболи. Али то је интересантно: понекад алгоритам за шифрирање текстова (и у то време они су били шифровани) био је такав да у истој древној сумерској клиничкој подлози један симбол може значити не само једно слово, већ целу реч, концепт или чак реченицу. Због тога дешифровање таквих текстова чак и са доступношћу модерних криптографских система који омогућавају враћање првобитног изгледа било ког текста постаје апсолутно немогуће. Да би то рекли у модерним терминима, ово су прилично напредне, као што је сада уобичајено, симетрични алгоритми за шифровање. На њима ћемо се задржати одвојено.

Савремени свет: врсте алгоритама за шифровање

Што се тиче заштите повјерљивих података у савременом свијету, вриједно је посебно размотрити та времена када су рачунари непознати човјечанству. Да не помињемо колико су алхемичари или исти Темплари пренели на папир, покушавајући да сакрију праве текстове о знању које познају, вреди запамтити да се проблем само погоршао од времена комуникације.

И овде, можда, најпознатији уређај може се назвати немачка машина за шифровање другог света под називом "Енигма", што на енглеском значи "загонетка". Поново, ово је пример како се користе симетрични алгоритми за шифровање, чија је суштина да кодирник и декриптатор знају кључ (алгоритам) који је првобитно кориштен да сакрије податке.

Данас се овакви криптосистеми користе свуда. Најупечатљивији пример је, рецимо, алгоритам шифрирања АЕС256, који је међународни стандард. Са становишта рачунарске терминологије дозвољава се коришћење 256-битног кључа. Генерално, модерни алгоритми за шифровање су прилично разноврсни и могу се подијелити у двије велике класе: симетричне и асиметричне. Они, у зависности од подручја одредишта, сада се врло широко користе. А избор алгоритма за шифровање директно зависи од задатака и начина враћања информација у оригиналном облику. Али, која је разлика између њих?

Симетрични и асиметрични алгоритми за шифровање: која је разлика

Да видимо, каква је кардинална разлика између таквих система и на основу којих се принципа њихова примена у пракси гради. Као што је већ јасно, алгоритми шифровања су повезани са геометријским концептима симетрије и асиметрије. Оно што то значи, сада ће бити разјашњено.

Симетрични алгоритам за енкрипцију ДЕС, развијен још 1977. године, подразумијева постојање јединственог кључа, који је вероватно познат двије заинтересиране стране. Познавајући такав кључ, није тешко га примијенити у пракси, како би прочитали исти бесмислени скуп симбола, доводећи га, рецимо, у читљиву форму.

А који су асиметрични алгоритми за шифровање? Овде се користе два кључа, то јест један користи за кодирање изворних информација, други је неопходан за дешифровање садржаја, а није неопходно да се они коинцидирају или истовремено налазе на страни кодирања и декодирања. За свако од њих је довољно. Стога, у изузетно високом степену, искључивање оба кључа у треће руке је искључено. Међутим, на основу тренутне ситуације, за многе уљезе крађе ове врсте нису нарочито проблем. Друга ствар је тражити тај кључ (грубо говорећи, лозинка), што је погодно за дешифровање података. И може бити толико варијанти да ће чак и најсавременији рачунар процесирати их већ неколико деценија. Као што је речено, ниједан рачунарски систем који је доступан на свијету не може ухватити приступ њему и добити оно што се зове "прислушкивање", не може и неће бити у могућности у наредним деценијама.

Најпознатији и често коришћени алгоритми за шифровање

Али хајде да се вратимо у свет компјутера. Који су главни криптографски алгоритми за заштиту информација у садашњој фази развоја рачунарске и мобилне опреме?

У већини земаља, де фацто стандард је АЕС криптографски систем заснован на 128-битном кључу. Међутим, паралелно с њим, понекад се користи алгоритам РСА енкрипције, која је, иако се односи на енкрипцију користећи отворени (јавни) кључ, ипак један од најпоузданијих. Ово, иначе, потврђују сви водећи стручњаци, с обзиром на то да се сам систем одређује не само степеном енкрипције података, већ и очувањем интегритета информација. Што се тиче раних дешавања, која укључује ДЕС шифрирни алгоритам, она је безнадежно застарела, а покушаји да га замене почели су 1997. године. Тада је нови стандард АЕС шифрирања (први са 128-битним тастером, а затим са 256-битним кључем) настао на основу њега.

РСА шифровање

Сада погледајмо РСА технологију која се односи на асиметрични систем за шифровање. Претпоставимо да један претплатник шаље друге информације шифроване овим алгоритмом.

За енкрипцију се узимају два довољно велика броја Кс и И, након чега се израчунава њихов производ З, назван модул. Затим изаберите неки ванземаљски број А, који задовољава услов: 1 <А <(Кс - 1) * (И - 1). Мора бити једноставно, то јест, немају заједничке делилице са производом (Кс - 1) * (И - 1) једнаком З. Тада број Б израчунава, али само на такав начин да је (А * Б - 1) дељива са ( Кс-1) * (И-1). У овом примеру, А је отворени кључ, Б је тајни кључ, (З; А) је јавни кључ, (З; Б) је приватни кључ.

Шта се догађа када преносите? Пошиљалац креира шифровани текст означен као Ф, са почетном поруком М, а затим експоненцијацијом А и множењем помоћу модула З: Ф = М ** А * (мод З). Пријемник и даље мора израчунати једноставан примјер: М = Ф ** Б * (мод З). Грубо говорећи, све ове акције су сведене само на експоненцију. Исти принцип функционише са могућношћу стварања дигиталног потписа, али су једначине овде нешто компликованије. Да би се избегло ударање главе алгебром, такав материјал се не наводи.

Што се тиче хакирања, алгоритам РСА за шифровање представља задатак који се готово не може решити за уљез: израчунати кључ Б. То би се теоретски могло урадити коришћењем доступних метода факторинга (распадање у факторе оригиналних бројева Кс и И), али данас не постоје такви алати, Због тога сам задатак постаје не толико тежак, јер је уопште немогуће.

ДЕС шифрирање

Пре нас је још један, у прошлости, прилично ефикасан алгоритам за шифровање са максималном дужином блока од 64 бита (симбол), од којих су само 56 значајне. Као што је већ речено, ова техника је већ застарјела, иако је дуго трајала као стандард криптосистема који се користи у САД чак и за одбрамбену индустрију.

Суштина њеног симетричног шифровања је да се за то користи одређени низ од 48 бита. У овом случају, 16 циклуса се користе за операције из узорка кључева у 48 бита. Али! Сви циклуси по принципу акције су слични, тако да у овом тренутку није неопходно израчунати потребан кључ рада. На пример, један од најмоћнијих рачунара у САД вриједан више од милион долара "ломи" енкрипцију око три и по сата. За машине у рангу испод, да би се чак и секвенца у максималном испољавању израчунала, не траје више од 20 сати.

Шифровање АЕС

Коначно, пре нас је најчешћи и, као што је до тада мислио до сада, нерационални систем - АЕС енкриптивни алгоритам . Данас је представљен у три верзије - АЕС128, АЕС192 и АЕС256. Прва опција се више користи како би се обезбедила сигурност информација мобилних уређаја, друга се користи на вишем нивоу. Као стандард, овај систем је званично представљен 2002. године, а одмах је њена подршка најавила Интел, која производи процесоре чипове.

Његова суштина, за разлику од било којег другог симетричног система за шифровање, сведена је на израчунавања засноване на полиномијалној заступљености кодова и операцијама израчунавања са дводимензионалним низовима. Према речима владе Сједињених Држава, да би пропустио 128-битни кључ, декодер, чак и најмодернији, захтијевао би око 149 трилиона година. Не слажемо се са таквим надлежним изворима. Компјутерска технологија у протеклих стотина година направила је скок који је сразмеран геометријској прогресији, тако да нема потребе да буде поласкан, посебно пошто се данас, како се испоставило, постоје системи шифровања и изненада од оних које су САД прогласиле апсолутно отпорне на провалију.

Проблеми са вирусима и дешифровањем

Наравно, причамо о вирусима. Недавно су се појавили сасвим специфични изумирни вируси који су шифрирали читав садржај хард диска и логичких партиција на зараженом рачунару, након чега жртва добије писмо којим их обавештава да су све датотеке шифроване, а само одређени извор их може декриптирати након што је платио округли износ.

Штавише, што је најважније, указано је да код шифрирања података примењен је систем АЕС1024, односно, дужина кључа је четири пута већа од постојећег АЕС256, а број опција за претраживање одговарајућег декодера једноставно се повећава.

И ако изађемо из изјаве америчке владе о временском ограничењу за дешифровање 128-битног кључа, шта ће бити са временом које ће тражити рјешење за кључни случај и његове варијанте од 1024 бита у дужини? Овде су САД пробијале. Веровали су да је њихов рачунарски систем криптографије савршен. Нажалост, било је неких специјалиста (очигледно, на пост-совјетском простору) који је у свим аспектима превазишао "непоправљиве" америчке постулате.

Чак и водећи програмери антивирусног софтвера, укључујући Касперски Лаб, стручњаци који су креирали Доцтор Веб, ЕСЕТ Цорпоратион и многе друге свјетске лидере једноставно подижу руке, кажу, једноставно нема средстава за дешифровање таквог алгоритма, док чувају То време није довољно. Наравно, када се обратите сервисној подршци, препоручује се послати шифровану датотеку и, ако постоји, пожељно је оригинал - у облику у којем је био прије почетка енкрипције. И поред тога, упоредна анализа још није дала опипљиве резултате.

Свет који не знамо

Да, да кажем, ако будемо јурили будућност, не би могли да дешифрујемо прошлост. Ако погледате свет нашег миленијума, можете видети да је исти римски император Гаиус Јулиус Цаесар користио симетричне алгоритме за шифровање у неким његовим порукама. Па, ако погледате Леонарда да Винциа, генерално постаје некако непријатно од једне сазнања да је у пољу криптографије ова особа, чији је живот покривен одређеним талентом тајности, вековима превазишао његову модерност.

До сада, такозвани "осмех Ла Гиоцонда" не даје много одмора, у којем постоји нешто тако привлачно да модеран човјек не може да разуме. Успут, на слици релативно недавно неки ликови (у очима, на хаљини, итд.), Који јасно указују на то да у свему овоме постоје неке шифриране од стране сјајних генијалних информација, које данас, на жалост, извлачимо Није у позицији. Али нисмо ни помињали разне типове великих конструкција које би могле превазићи разумевање физике тог времена.

Наравно, неки умови склањају се искључиво на чињеницу да је у већини случајева коришћен такозвани "златни део", али то не даје кључу свим оним огромним складиштима знања за које се верује да су неразумљиве или изгубљене заувек. Очигледно, криптографи тек треба да направе невероватну количину рада како би схватили да модерни алгоритми за шифровање понекад не иду ни у каквом поређењу са радом древних цивилизација. Осим тога, ако данас постоје опште прихваћени принципи за заштиту информација, онда су они који су се у античкој употреби, на жалост, били потпуно неприступачни и неразумљиви за нас.

И још једна ствар. Постоји неизговорен веровање да је већина древних текстова не може превести, јер су кључеви дешифровање своје строго чувана тајна друштва попут слободних зидара, Илуминати, и тако даље. Д Чак су и темплари су оставили свој траг овде. Шта можемо рећи о томе шта даље остаје потпуно неприступачан библиотека Ватикана? Немојте држати главне трагове древних времена тамо? Многи стручњаци су склони да овој верзији је веровање да је Ватикан намерно ускраћивање ове информације од јавности. Хтјели ми то или не, нико не зна. Али једна ствар је сигурна - древни криптографија систем ни на који начин гори од (а можда превазиђен) оних који се користе у данашњем свету рачунара.

уместо епилог

На крају треба рећи да су у обзир, не све аспекте садашњих криптографске системе и технике које користе. Чињеница је да је у већини случајева ће морати да води сложене математичке формуле и присутне прорачуне, од којих је већина корисника једноставно иду завртело у глави. Само погледајте на пример описа РСА алгоритма, да схвате да ће све остало изгледати много компликованија.

Главна ствар - да разуме и схвати, да тако кажем, у срцу ствари. Па, ако говоримо о томе шта су модерни системи, нудећи за складиштење поверљивих информација на начин који је доступан ограниченом броју корисника, мало је избор. Иако постоје многи криптографски системи, исти РСА и ДЕС алгоритми су јасно губе АЕС специфичности. Међутим, већина модерних апликација дизајнирана за прилично разликује између оперативних система, употреба је АЕС, (наравно у зависности од примене и уређаја). Али, овде је "неовлашћено" еволуција ове криптосистема, најблаже речено, многи, посебно њени оснивачи, шокиран. Али у целини, на основу чињенице да постоји данас, многи корисници неће бити тешко да схвате шта зашто су потребни криптографске систем за шифровање података, а како они раде.