Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi Oliy kasbiy ta'lim davlat ta'lim muassasasi

AXBOROTNI HIMOYA QILIShNING KRIPTOGRAFIK USULLARI

Axborotni himoya qilishning kriptografik usullari axborotni o'zgartirishning maxsus usullari deb ataladi, buning natijasi kriptogramma kalitini ko'rsatmasdan turib ma'lumotlarga kirishning mumkin emasligidir. Hozirgi vaqtda bu himoya qilishning kriptografik usuli eng ishonchli hisoblanadi, chunki kontent (ma'lumotlar) himoyalangan va unga kirish mumkin emas.
Axborotni himoya qilishning zamonaviy kriptografik usullarini to'rt sinfga bo'lish mumkin:
nosimmetrik kriptotizimlar, ularda shifrlash va shifrni ochish uchun bir xil kalit ishlatiladi; ikkita kalitdan foydalanadigan ochiq kalitli kriptotizimlar, ochiq va shaxsiy (bir-biri bilan matematik bog'liq). Axborot hamma uchun mavjud bo'lgan ochiq kalit yordamida shifrlanadi va faqat cheklangan miqdordagi odamlarga ma'lum bo'lgan shaxsiy kalit yordamida shifrlanadi; elektron imzo tizimlari (matnga biriktirilgan uning kriptografik o'zgartirilishi, matnni boshqa foydalanuvchi qabul qilgandan so'ng, xabarning muallifligi va haqiqiyligini tekshirishga imkon beradi); kalitlarni boshqarish jarayonlari (axborotni qayta ishlash tizimi jarayoni, uning mazmuni kalitlarni foydalanuvchilar o'rtasida kompilyatsiya qilish va taqsimlash).

1.1 Ochiq kalitli kriptotizimlar

1976 yilda V. Diffi va M. Xellmanlar klassik va zamonaviy algebra usullariga asoslangan ochiq kalitli kriptotizimlar (ommaviy Keu kriptotizimi) tavsifini berdilar. Ochiq kalit xavfsiz (ochiq) kanal orqali uzatiladigan va keyinchalik elektron imzoni tekshirish va xabarni shifrlash uchun foydalaniladigan shifrlash va/yoki elektron imzo tizimini ko‘rib chiqish taklif etiladi. Shu bilan birga, shaxsiy kalit elektron imzo yaratish va xabarning shifrini ochish uchun ishlatiladi [5].
Ushbu sxemada shifrlash ochiq kalitdan foydalanadi, shifrni ochish esa shaxsiy kalitdan foydalanadi. Yashirin kalitni bilmasdan shifrni ochish amalda amalga oshirilmaydi. Aloqa kanali orqali aloqa faqat ochiq kalitni uzatishni o'z ichiga oladi. Aynan shu fakt kalitni maxsus xavfsiz kanalga o'tkazish zaruratini yo'q qiladi.
Asimmetrik shifrlarning asosiy turlari:

• 
  RSA (Rivest-Shamir-Adleman) katta butun sonlarni faktorizatsiya qilish masalasining murakkabligiga asoslangan ochiq kalitli kriptografik algoritm;
  
• 
  DSA (Digital Signature Algorithm) bu faqat elektron imzo yaratish uchun ochiq kalitli kriptografik algoritmdir. Algoritm chekli sohalarda logarifmlarni olishning hisoblash murakkabligiga asoslanadi;
  

Elgamal - cheklangan maydondagi diskret logarifmlarning hisoblash murakkabligiga asoslangan ochiq kalitli kriptotizim. Kriptosistema shifrlash algoritmini ham, raqamli imzo algoritmini ham o‘z ichiga oladi;

• 
  Dif6e-Hellman (Diffie Hellman Key Exchange) bir nechta (ikki yoki undan ortiq) abonentlarga xavfsiz bo'lmagan aloqa kanali yordamida umumiy maxfiy kalitni olish imkonini beruvchi kriptografik protokoldir. Olingan kalit simmetrik shifrlash algoritmlari yordamida keyingi almashinuvni shifrlash uchun ishlatiladi;
  

ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) raqamli imzo va boshqalarni yaratish uchun ochiq kalit algoritmidir.
Asimmetrik shifrlarning asosiy afzalliklaridan biri bu maxfiy kalitni xavfsiz aloqa kanali orqali oldindan uzatish zaruratining yo'qligi. Bunday holda, "maxfiy kalit - ochiq kalit" juftligidan foydalaniladi, ularning qiymatlari bir tomondan bog'liq bo'lsa, boshqa tomondan ochiq kalitni hisoblash deyarli mumkin emas. bitta.

• 
  Amalda assimetrik kriptotizimlar boshqa algoritmlar bilan birgalikda qo'llaniladi. Bu, birinchi navbatda, ularning sof shaklida katta hisoblash resurslarini talab qilishiga bog'liq.
  

Ochiq kalitli kriptografik tizimlar turli raqamli imzo standartlari va tarmoq protokollarida keng qo'llaniladi. Bunday kriptotizimlar samarali yechim algoritmi noma'lum bo'lgan (ixtiyoriy holatda) muammolar sinfini tanlash yo'li bilan quriladi va unda bunday algoritm mavjud bo'lgan kichik muammo tanlanadi. Keyinchalik, tanlangan vazifa umumiy vazifa sifatida yashirinadi va shifrlash kaliti tanlanadi. Bunday holda, ma'lumotlar tanlangan vazifani asl shakliga o'tkazish imkonini beruvchi maxfiy kalit sifatida ishlatiladi.
Bizning ishimizda biz ElGamal shifrini batafsil ko'rib chiqamiz.