23.Основные виды шифрования.

24.Различие между криптографией и криптоанализом.

Криптографические преобразования призваны для достижения 2х целей по защите информации:

• обеспечение недоступности информации для лиц, не имеющих ключа;

• поддержка с требуемой надежностью обнаружения несанкционированных искажений.

По сравнению с др методами защиты инф-ции классическая криптография гарантирует защиту лишь при условиях, что

• использован эффективный криптографический алгоритм;

• соблюдены секретность и целостность ключа.

Некриптографические средства не в состоянии дать такую же степень защиты инф-ции и требуют значительно больших затрат. Н-р, сейфы, сигнализация, водяные знаки, индивидуальные печати и т.д. А криптографический подход надежнее и проще: если ключ подошел, то инф-ции можно доверять.     Шифрование и расшифрование, выполняемые криптографами, а также разработка и вскрытие шифров криптоаналитиками составляют предмет науки криптологии (от греч. криптос - тайный и логос - мысль). В этой науке преобразование шифровки в открытый текст (сообщение на оригинальном языке, называемое "клер") мб выполнено в зависимости от того, известен ключ или нет. Условно ее можно разделить на криптографию и криптоанализ. Криптография связана с шифрованием и расшифровыванием конфиденциальных данных в каналах коммуникаций. Она также используется для исключения возможности искажения инф-ции или подтверждения ее происхождения. Криптоанализ занимается вскрытием шифровок без знания ключа и примененной системы шифрования. Эта процедура называется еще взломкой шифра. Итак, криптографы стремятся обеспечить секретность, а криптоаналитики ее сломать. Криптология – наука, состоящая из двух ветвей: криптографии и криптоанализа. Криптоанализ – наука (и практика ее применения) о методах и способах вскрытия шифров. Теперь понятно соотношение криптографии и криптоанализа: криптография – защита (разработка шифров), а криптоанализ – нападение (атака на шифры). Эти две дисциплины тесно связаны друг с другом. Не бывает хороших криптографов, не владеющих методами криптоанализа, т.к. стойкость разработанного шифра можно доказать только с помощью проведения различных атак на шифр, становясь мысленно в положение противника. Однако терминология еще не совсем устоялась. Н-р, за рубежом криптоаналитики называют себя взломщиками кодов (breaker), нападающими (attacker), а взломщики компьютерных систем нарекли себя воришками (sneaker). Вряд ли правильно выделять взлом шифров в отдельную дисциплину. Совершенствуя схему шифрования, неизбежно приходится рассматривать и пути ее взлома, а конструируя устройство засекречивания данных, необходимо предусмотреть в нем блок контроля качества. Поэтому часто говорят о криптографах, которые занимаются задачами шифрования, расшифровывания и анализа.

25.Рассмотрите методы оптимального кодироваия (сжатия информации).Процедуру оптимального кодиро-вания часто называют сжатием данных. Т.о. задача сжатия данных есть минимизация технических затрат на хранение или передачу информации путем оптимального кодирования. На практике используют два вида сжатия (кодирования):

1.Сжатие без потерь - устранение избыточности информации, не связанное с ее изменением, принципиально существенным для пользователя.

2. Сжатие с потерями – устранение избыточности информации, которое приводит к безвозвратной потере некоторой доли информации, но это не является принципиальным для восстановления информации в интересах пользователя.

Сжатие без потерь наиболее применимо к числовым и текстовым данным. Применительно к вычислительной технике сжатие позволяет уменьшить количество бит, необходимых для хранения и передачи заданной информации, что дает возможность передавать сообщения более быстро и хранить более экономно. Программы-архиваторы различных форматов данных ZIP, ARJ и др. работают на принципах и методах сжатия данных. Методы сжатия информации были разработаны как математическая теория, которая долгое время (до первой половины 80-х годов XX века) мало использовалась в компьютерной технике. Методы (алгоритмы) сжатия данных без потерь можно разделить на:

1.Статистические методы или алгоритмы. Например, методы Шеннона - Фано, Хаффмана и др. Они базируются на априорной информации о статистике (вероятностях появления) букв алфавита. Это главный недостаток таких кодов, так как статистика символов заранее неизвестна и эффективному кодированию должен предшествовать частотный анализ (анализ частоты появления символов в сообщении).

2.Адаптивные методы. Например, модифицированное кодирование Хаффмана, арифметическое кодирование. Здесь распределение вероятностей символов вначале считается равномерным на заданном интервале, а потом оно меняется во времени по мере накопления статистики.

3.Динамические методы (алгоритмы). Они являются универсальными и не нуждаются в априорной статистике. Например, метод Лемпела-Зива. LZ77 …LZW.