1. Криптографія та шифрування

1. Що таке криптографія?

Криптографія (від грецького kryptós — прихований і gráphein — писати) — наука про математичні методи забезпечення конфіденційності (неможливості прочитання інформації стороннім) і автентичності (цілісності і справжності авторства) інформації. Розвинулась з практичної потреби передавати важливі відомості найнадійнішим чином.

Для сучасної криптографії характерне використання відкритих алгоритмів шифрування, що припускають використання обчислювальних засобів. Відомо більше десятка перевірених алгоритмів шифрування, які, при використанні ключа достатньої довжини і коректної реалізації алгоритму, роблять шифрований текст недоступним для криптоаналізу.

У багатьох країнах прийняті національні стандарти шифрування.

(Вікіпедія)

У цих 3-ох абзацах для нас є декілька досить очевидних істин захисту інформації і важливих моментів моєї проектної роботи, які треба виділити:

1. «…наука про математичні методи…» - це те, про що говорилось у вступі. Тобто криптографія перетворилась з науки логічної в математичну.

2. «…конфіденційності (неможливості прочитання інформації стороннім) і автентичності (цілісності і справжності авторства) інформації…» - шифрування займається лише першим¹, тому у слідуючих розділах про питання автентичності мова не піде.

3. «…шифрований текст недоступним для криптоаналізу…» - про питання криптоаналізу² теж мова не піде, бо ця тема надто складна.

Отож, у цій проектній роботі мова піде лише про шифрування, його види та методи на прикладі власного алгоритму автора та у теорії (для деталей та основ шифрування, які не будуть зачіпатися алгоритмом автора).

2. Історія криптографії

Якщо чесно, то немає потреби у передруковуванні повного матеріалу з Вікіпедії, бо це не є темою проектної роботи і особливі дослідження з цієї теми автором не проводились. Тому було вирішено просто розмістити на CD-диску з файлами проекту повну HTML-сторінку з Вікіпедії, що присвячена історії криптографії. Ця сторінка знаходиться у кореневому каталозі диску, файл Історія криптографії — Вікіпедія.htm, також її можна знайти тут.

Але основна періодизація все-таки має бути.

Історія криптографії налічує близько 4 тисяч років. В якості основного критерію періодизації криптографії можливо використовувати технологічні характеристики використовуваних методів шифрування.

Перший період (приблизно з 3-го тисячоліття до н. е.) характеризується пануванням моноалфавітних шифрів (основний принцип – заміна алфавіту вихідного тексту іншим алфавітом через заміну букв іншими буквами або символами).

Другий період (хронологічні рамки – з IX століття на Близькому Сході (Ал-Кінді) і з XV століття в Європі (Леон Баттіста Альберті) – до початку XX століття) ознаменувався введенням в обіг поліалфавітних шифрів.

Третій період (з початку і до середини XX століття) характеризується впровадженням електромеханічних пристроїв в роботу шифрувальників. При цьому продовжувалося використання поліалфавітних шифрів.

Четвертий період - з середини до 70-х років XX століття - період переходу до математичної криптографії. У роботі Шеннона з'являються суворі математичні визначення кількості інформації, передачі даних, ентропії, функцій шифрування. Обов'язковим етапом створення шифру вважається вивчення його вразливості різними відомими атаками – лінійний і диференціальний криптоаналіз. Однак, до 1975 року криптографія залишалася «класичною», або ж, більш коректно, криптографією з секретним ключем.

Сучасний період розвитку криптографії (з кінця 1970-х років по теперішній час) відрізняється зародженням та розвитком нового напрямку - криптографія з відкритим ключем. Її поява знаменується не тільки новими технічними можливостями, але і порівняно широким поширенням криптографії для використання приватними особами (у попередні епохи використання криптографії було винятковою прерогативою держави). Правове регулювання використання криптографії приватними особами в різних країнах сильно розрізняється - від дозволу до повної заборони.

Сучасна криптографія утворює окремий науковий напрям на стику математики та інформатики – роботи в цій галузі публікуються в наукових журналах, організовуються регулярні конференції. Практичне застосування криптографії стало невід'ємною частиною життя сучасного суспільства – її використовують в таких галузях як електронна комерція, електронний документообіг (включаючи цифрові підписи), телекомунікації та інших.