I. Kirish II. Asosiy qism. Shifrlash tarixi haqida

Zamonaviy kriptagrafiya turlari

Kriptologiya – axborotni qayta akslantirib himoyalash muammosi bilan shug’ullanadi (kryptos – maxfiy, sirli, logos – fan).

Kriptologiya ikki yo’nalishga bo’linadi – kriptografiya va kriptoanaliz. Bu ikki yo’nalishning maqsadlari qarama-qarshi.

Kriptografiya – axborotni qayta akslantirishning matematik usullarini izlaydi va tadqiq qiladi.

Kriptoanaliz – kalitni bilmasdan shifrlangan matnni ochish imkoniyatlarini o’rganadi.

Zamonaviy kriptografiya quyidagi to’rtta bo’limlarni o’z ichiga oladi:

1. 
   Simmetrik kriptotizimlar.
   
2. 
   Ochiq kalitli kriptotizimlar.
   
3. 
   Elektron imzo tizimlari.
   
4. 
   Kalitlarni boshqarish.
   
5. 
   Kriptografik usullardan foydalanishning asosiy yo’nalishi – maxfiy axborotning aloqa kanalidan uzatish (masalan, elektron pochta), uzatiladigan xabarning uzunligini o’rnatish, axborotni (hujjatlarni, ma’lumotlar bazasini) shifrlangan holda raqamli vositalarda saqlash.
   

Shunday qilib, kriptografiya axborotni shunday qayta ishlash imkonini beradiki, bunda uni qayta tiklash faqat kalitni bilgandagina mumkin.

Shifrlash va deshifrlashda qatnashadigan axborot sifatida biror alifbo asosida yozilgan matnlar qaraladi. Bu terminlar ostida quyidagilar tushuniladi.

Simmetrik blokli shifrlash algoritmlari bir nechta bosqichlardan (raundlardan) iborat boʻlib, har bir raund aralashtiruvchi va tarqatuvchi akslantirishlardan tuzilgan. Bunday asosda tuzilish tamoili, har bir raund shifrlash jarayonini har xil kalitlar bilan bir xil turdagi akslantirishlarni amalga oshirishga, hamda, deshifrlash jarayonini raund akslantirishlari va kalitlarini teskari tartibda qoʻllashning samarali imkonini beradi. Algoritm asosini tashkil etuvchi, raund shifrlash jarayonini amalga oshiruvchi, aralashtirish va tarqatish xususiyatlariga ega boʻlgan funksiyalar asosiy akslatirishlar deyiladi. Asosiy akslantirishlarning apparat-texnik jihatdan qulay qoʻllanish modeli sifatida teskari bogʻliqlikka ega boʻlgan siljitish registlarini keltirish mumkin. Bunda tarqatuvchi akslantirish teskari bogʻliqlikni taʼminlovchi funksiya bilan, aralashtiruvchi akslantirish esa, registrdagi maʼlumotlarni siljitish bilan amalga oshiriladi. Shifrlanishi kerak boʻlgan maʼlumot blokini siljitish registrlariga kiritib (yuklab), registrdagi maʼlumotni shartli ravishda chap va oʻng qismblok vektorlariga boʻlib, ular ustida har xil kalitlar bilan bir xil turdagi akslantirishlarni bosqichma-bosqich amalga oshirishga asoslangan – Feystel tarmogʻi deb ataluvchi shifrlash jarayoni funksional qurilmasiga asoslangan, 8 va 32-bitli vektorlar ustida amallar bajarishga va parametrli algebraga asoslangan algoritmlar keng tarqalgan.

Zamonaviy dastlabki Kriptografik mashinalarning eng mashhuri Enigma edi. 1923 yilda Enigma Xalqaro pochta ittifoqining Kongressida namoyish etildi. XX asrning birinchi yarmidagi kriptografiyada ko'zga ko'ringan shaxslar orasida U. Fridman kriptovalyutada jiddiy nazariy natijalarga erishgan va Yaponiya va Germaniya harbiy shifrlarini ochishdagi xizmatlari tufayli mashhur bo'lgan.

XX asr kriptografiyasi tarixidagi keyingi sahifa 30-yillarda ishlab chiqilgan va ikkinchi Jahon urushi davrida keng qo'llanila boshlagan telefon koderlariga bag'ishlangan. Rossiyada telefon kodlagichini ishlab chiqish V.A. Kotelnikov rahbarligida olib borildi.

U raqamli signalga ishlov berish nazariyasining asosi bo'lgan taniqli diskretizatsiya teoremasiga (yoki namuna olish teoremasiga) tegishli. Gap shundaki, tez o'zgaruvchan ketma-ketlikda ketma-ket pulslarda bir nechta zanjirlarga telefon orqali xabar yuborish edi. Darhol barchasini bir vaqtning o'zida ulash imkoniyatini yo'qotish uchun bunday chiziqlarni bir-biridan sezilarli masofada taqsimlash taklif qilindi. Keyinchalik rivojlanish nutqning turli xil o'zgarishlarini taklif qildi. Gapirish tovushlari telefon tomonidan uzluksiz elektr signaliga aylantiriladi, tegishli moslamalar yordamida elektr qonunlariga muvofiq kodlovchi tomonidan o'zgartiriladi. Mumkin bo'lgan o'zgarishlar quyidagilardir: inversiya, ofset yoki chastota diapazonini ajratish, shovqin niqoblari, signal qismlarining vaqtincha o'zgarishlari, shuningdek, ushbu o'zgarishlarning turli kombinatsiyalari. Tabiiyki, ushbu o'zgartirishlarning har biri yuboruvchi va qabul qiluvchida joylashgan kalit nazorati ostida amalga oshiriladi. 70-yillarda kriptografiyaning yanada rivojlanishiga jiddiy ta'sir ko'rsatadigan ikkita hodisa ro'y berdi. Birinchidan, Kriptografiyada Kirkxofs tamoyilini "qonuniylashtirgan" birinchi ma'lumotlar shifrlash standarti (DES) qabul qilindi. Ikkinchidan, amerikalik matematiklar U.Diffi va M.Xellmanning ishidan so'ng "yangi kriptografiya" paydo bo'ldi - ochiq kalitli kriptografiya. Kriptografiya nafaqat harbiy, diplomatik, davlat sohalarida, balki tijorat, bank va boshqa sohalarda ham keng talabga aylandi.

Diffie va Hellman g'oyasidan so'ng RSA ochiq kalitli kriptotizim paydo bo'ldi. Bunday tizim 1978 yilda Ryvest, Shamir va Adleman tomonidan taklif qilingan. Ochiq shifrlash g'oyasi bilan bir qatorda Diffie va Xelman kriptografik kalitlarni yuborishda xavfsiz aloqa kanalidan xalos bo'lishga imkon beruvchi ochiq kalitlarni tarqatish g'oyasini taklif qilishdi.

Bir tomondan, kompyuter tarmoqlaridan foydalanish kengaydi, jumladan, Internet global tarmog’i. Bu tarmoqda begona shaxslardan himoyalanishi zarur bo’lgan hukumat, harbiy, tijorat va shaxsiy xarakterga ega bo’lgan axborotning katta hajmi harakatlanadi. Boshqa tomondan, qudratli kompyuterlar, tarmoqli va neyronli hisoblash texnologiyalarining paydo bo’lishi ochish mumkin emas deb hisoblangan kriptografik tizimlarning obro’siga putur yetkazdi.