3. Общие методы шифрования.
Криптология – наука, которая занимается проблемой ЗИ путем её преобразования. Выделяют 2 направления:
Криптография – занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации.
Криптоанализ – исследует возможности расшифровки информации без знания ключа.
Эти два направления тесно связаны друг с другом: криптография обеспечивает ЗИ, а криптоанализ доказывает устойчивость шифров ко взлому.
Криптография используется для безопасного хранения и передачи информации, а также для установления подлинности передаваемой информации.
Криптографическая система называется системой с секретными ключами, если 2 стороны перед передачей должны договориться об использовании ключа.
Криптографическая система называется симметричной, если используется один и тот же ключ и для шифрования и для расшифрования.
Криптографическая система называется системой общего использования, если её стойкость основывается не на секретности алгоритмов, а на секретности короткого сообщения ключа шифрования.
Ключ вырабатывается конкретным пользователем и даже разработчик криптосистемы не может расшифровать, если у него нет ключа.
Симметричный шифр делится на поточный и блочный. Поточный обрабатывает информацию побитно. Может использоваться при последовательной связи, когда поток может прерываться и возобновляться.
Блочный шифр более распространен. Все криптопреобразования выполняются над блоками информации определенной длины (32 или 64 бит).
К блочным шифрам относятся криптографические сети, которые состоят из многократных повторений – раундов (циклов). Это позволяет уменьшить размер программного кода, унифицировать алгоритмическую форму шифра и облегчить его проверку, позволяет шифр сделать легко усложняемым за счет увеличения циклов.
4. Гост 28147-89
ГОСТ 28147-89 – это алгоритм криптографического преобразования данных. Он представляет собой усовершенствование старого американского стандарта DES.
Это блочный шифр, размер блока 64 бита, ключа 256 бит. Схема 1-го прохода обработки 64-битного блока называется основным шагом криптопреобразования.
Этот процесс повторяется от 16 до 32 раз.
Младшая половина преобразуемого блока складывается по mod 232 с подключом Ki, используемом на данном шаге.
Полученные 32 бит значения рассматриваются как массив из 8 4-битных блоков, которые поступают на узлы замены S1-S8, которые составляют таблицу замены. Узлы замены имеют 4-х разрядные входы и выходы и обеспечивают криптопреобразование.
Каждый узел замены содержит числа от 0 до F, расположенные в разном порядке. Содержимое узлов замен также является ключевым элементом.
Осуществляется циклический сдвиг влево полученного результата на 11 разрядов.
Имеется 3 базовых цикла преобразований, которые представляют собой многократное повторение основного шага криптопреобразования. Они отличаются числом циклов и порядком использования ключевых элементов.
Сам 256-битный ключ разбивается на 8 подключей K0…K7.
Базовый цикл – это цикл шифрования. (32-З)
K0…K7K0…K7K0…K7K7…K0
Цикл расшифрования(ключи используются в обратном порядке) (32-Р)
K0…K7K7…K0K7…K0K7…K0
Цикл выработки эмитовставки (16-З)
K0…K7K0…K7
Имеется несколько режимов блочного шифрования: