Основы алгоритмов криптографии.

Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Криптографический алгоритм – набор математических правил, описыващих методы и процессы зашифрования и расшифрования, генерации ключей, цифровых подписей или хэш-значений.

Категории: 1) Бесключевые алгоритмы, которые не используют каких-либо ключей в процессе криптографических преобразований.

2) Одноключевые алгоритмы, использующиейв своих вычислениях некий секретный ключ.

3) Двухключевые алгоритмы, в которых на различных этапах вычислений прмиеняются два вида ключей: секретные и открытые.

Типы алгоритмов:

1) Хэш-функции. Выполняют преобразование входного массива данных переменной длинны в последовательность фиксированного размера.

2) Генератор случайных чисел. Необходимы для генерации секретных ключей шифрования, которые должны быть абсолютно случайным.

3) Алгоритмы симметричного шифрованя – алгоритмы, в которых для зашифрования и расшифрования используется один и тот же ключ расшифрования легко можно получить из ключа зашифрования и наоборот.

Алгоритмы симметричного шифрования бывают двух видов: блочные шифры и потоковые шифры.

Блочное шифрование – в этом случае информация разбивается на блоки фиксированной длинны, после чего эти блоки поочередно шифруются. Причём в различных алгоритмах или даже в разных режимах работы одного и того же алгоритма блоки могут шифроваться независимо друг от друга или «со сцеплением» - когда результат зашифрования текущего блока данных зависит от значения предыдущего блока или от результата зашифрования предыдущего блока.

Потоковое шифрование - необходимо, прежде всего в тех случаях, когда информацию невозможно разбить на блоки, например, некий поток данных, каждый символ которых должен быть зашифрован и отправлен куда-либо, не дожидаясь остальных данных, достаточных для формирования блока. Поэтому алгоритмы потокового шифрования шифруют данных побитно или посимвольно.

4) Генератор псевдослучайных чисел. Не всегда возможно получение абсолютно случайных чисел – для этого необходимо наличие качественных аппаратных генераторов. Однако, на основе алгоритмов симметричного шифрования можно построить очень качественный генератор псевдослучайных чисел.

5) Алгоритм аутентификации. Позволяют проверить, что пользователь, действительно является тем, за кого себя выдаёт. С помощью секретного ключа можно построить заметно более сильные схемы аутентификации.

6) Алгоритмы ассиметричного шифрования. Применяют два вида ключей: открытый ключ для зашифровывания информации и секретный – для расшифровывния. Секретный и открытый ключи связаны между собой достаточно сложным соотношением, главное в котором – легкость вычисления открытого ключа из секретного и невозможность вычисления секретного ключа из открытого.

7) Алгоритмы электронной подписи. Используют секретный ключ для вычисления электронной цифровой подписи данных, а вычисляемый из него открытый - для ей проверки. Как и асимметричное шифрование, это двухключевые алгоритмы с таким же простым вычислением открытого ключа из секретного и практической невозможностью обратного вычисления.

Дата добавления: 2015-07-15