Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика 2015

10.З. Гибридная криптосистема

Предыдущий раздел содержит популярный исторический обзор классических шифров и определения основных понятий криптографии. В данном разделе даётся более строгое и более общее изложение алгоритмов шифрования.

Обозначим открытый текст символом М (от англ. Message, сообщение). Сообщение М в процессе шифрования на передающей стороне преобразуют таким образом, чтобы сделать его недоступным для прочтения противником. Для преобразования открытого текста используют шифратор, который может быть построен аппаратным или программным путём. Алгоритм работы шифратора описывается функцией шифрования Е (Encrypting).

Зашифрованный текст (криптограмму) обозначим символом С (Cryptogram). Шифратор преобразует открытое сообщение М, создавая нечитаемую криптограмму С:

Очевидно, что вид криптограммы зависит как от исходного сообщения, гак и от алгоритма работы шифратора.

На приёмной стороне дешифратор D, работа которого описывается функцией дешифрования D (Decrypting), восстанавливает открытое сообщение М:

Понятно, что функции шифрования и дешифрования должны быть обратимыми (симметричными), и на приёмной стороне должно быть принято сообщение, совпадающее с отправленным:

Если криптостойкость зашифрованного сообщения основана лишь на сохранении в тайне самого алгоритма шифрования, то такой алгоритм в соответствии с правилом Керкгоффса использовать недопустимо. Такие алгоритмы представляют только исторический и учебный интерес.

Криптостойкость современных шифров основывается на секретном ключе К (Key). Каждый ключ определяет, какой конкретный вид преобразований используется в данном случае (при неизменном и известном алгоритме шифрования). Результаты шифрования и дешифрования зависят от используемого ключа. При шифровании:

где Ек - функция шифрования на ключе К.

При дешифровании:

где DK - функция дешифрования на ключе К.

Естественно, что при всех преобразованиях, производимых в процессе передачи сообщения, должно выполняться соотношение:

Последние соотношения выполняются в симметричных шифрах, у которых ключи на предающей и приёмной сторонах одинаковые (или связаны между собой очевидным способом). Перечислим наиболее известные современные симметричные шифры: ГОСТ 28147-89, AES, CAST5, IDEA, Blowfish, Twofish.

При использовании асимметричных шифров (шифры с открытым ключом) на передающей и приёмной сторонах используются разные ключи К1 и К2:

При шифровании выполняется соотношение:

где Eki - функция шифрования на ключе К1.

Ключ К1 не секретный, он публикуются в доступных источниках.

При дешифровании криптограммы на приёмной стороне используется ключ К2:

где Dr2 - функция дешифрования на ключе К2.

Ключ К2 секретный, он известен только на приёмной стороне. Ключ К2 функционально связан с ключом К1. Однако установить эту связь с помощью современной вычислительной техники сложно.

Весь процесс передачи шифрованного сообщения по схеме с двумя ключами описывается соотношением:

Криптостойкость рассмотренных алгоритмов базируется на секретных ключах, а не на секретном алгоритме (способе) шифрования. Секретным является ключ, а алгоритм шифрования (шифр), как правило подвергается детальному публичному анализу [И].

Симметричные и асимметричные алгоритмы используются по- отдельности, но разработана криптшрафическая система, которая сочетает сильные стороны этих алгоритмов.

Гибридиая криптосистема — это система шифрования, совмещающая достоинства симметричной и асимметричной криптосистем.

Достоинствами симметричной криптосистемы является высокая скорость шифрования и относительно кроткие ключи. Её недостаток - необходимость передачи ключей по секретному каналу связи. Асимметричная криптосистема позволяет передавать ключи по открытому каналу связи, однако скорости шифрования и расшифрования низкие.

В гибридной криптосистеме симметричный алгоритм используется для шифрования откры того текста, а асимметричный алгоритм - для шифрования симметричного ключа.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы