Algoritmer for datakryptering. Symmetriske krypteringsalgoritmer. RSA krypteringsalgoritme. DES krypteringsalgoritme. Velg krypteringsalgoritme

I vår dataalderen menneskeheten stadig nekter å lagre informasjon i håndskrevet eller trykt form, og foretrakk å gjøre elektroniske dokumenter. Og hvis før stjele en papir eller pergament, men nå er det å bryte seg inn elektronisk informasjon. Seg selv som algoritmer datakryptering har vært kjent i uminnelige tider. Mange sivilisasjoner har foretrukket å kryptere deres unike kunnskap, slik at de kan få bare person kunnskapsrik. Men la oss se hvordan det vises på vår verden.

Hva er et datakryptering systemet?

For å begynne å fastslå at representere et kryptografisk system generelt. Grovt sett er dette en spesiell algoritme for registrering av informasjon, noe som ville være forståelig bare til en viss krets av mennesker.

I denne forstand, en fremmed alt han ser, skal (i prinsippet er det) synes meningsløst sett med tegn. Les en sekvens kan bare noen som kjenner reglene for deres plassering. Som et veldig enkelt eksempel, kan du bestemme krypteringsalgoritmen med staving av ord, for eksempel tilbake til forsiden. Selvfølgelig er dette den mest primitive, kan du tenke på. Implikasjonen er at hvis du kjenner reglene for innreise, gjenopprette den opprinnelige teksten var ikke fungerer.

Hvorfor gjøre det?

Hva det hele kommer opp med er sannsynligvis ikke nødvendig å forklare. Se, for hva mengde kunnskap igjen av gamle sivilisasjoner, er nå kryptert. Hvorvidt de gamle ikke vil ha oss til å finne ut, om det var gjort, at mannen var i stand til å bruke dem bare når det ønskede nivået av utvikling - men det kan bare gjette.

Men hvis vi snakker om dagens verden, har informasjonssikkerhet blitt en av de største problemene. Døm selv, fordi det er mange dokumenter i arkivene til det samme som noen regjeringer ikke vil bruke, hvor mange hemmelige design som nye teknologier. Men alt dette er av og store, er det primære formålet med de såkalte hackere, i klassisk forstand av begrepet.

Det kommer til å tenke bare en setning som har blitt en klassiker prinsipper aktivitet Natana Rotshilda: "Hvem eier informasjonen, eier verden" Og det er grunnen til at informasjon er nødvendig for å beskytte mot nysgjerrige øyne, slik at hun ikke bruke noen andre for sine egne egoistiske formål.

Kryptografi: startpunktet

Nå, før man vurderer selve strukturen som har noen krypteringsalgoritme, et lite dykk inn i historien, i de dager, da vitenskapen var i sin barndom.

Det antas at kunsten å skjule data begynte aktivt å utvikle flere tusen år før vår tidsregning. Overlegenhet er kreditert til de gamle sumererne, kong Salomo og de egyptiske prester. Bare mye senere var de samme runetegn og symboler lignende. Men hva er interessant: noen ganger tekst krypteringsalgoritme (nemlig, de er kodifisert på den tiden) var at i samme gamle sumerisk kileskrift ett tegn kan bety ikke bare én bokstav, men også hele ordet, konsept eller forslag. På grunn av denne tolkningen av disse tekstene selv med moderne kryptografiske systemer som tillater å gjenopprette den opprinnelige utseendet til tekst, er det helt umulig. Snakker moderne språk, det er ganske avansert, som nå er uttrykt, symmetriske krypteringsalgoritmer. De bor alene.

Den moderne verden: typer krypteringsalgoritmer

Når det gjelder beskyttelse av konfidensielle data i den moderne verden, bør det også dvele ved de dager da datamaskinene ikke var kjent for menneskeheten. For ikke å nevne hvor mye papir ble overført til alkymistene, eller de samme Templars, prøver å skjule de virkelige tekster kjent for dem kunnskap, er det verdt å huske at siden fremveksten av kommunikasjonsproblem har bare forverret.

Og så, kanskje den mest kjente enheten kan bli kalt den tyske chiffer maskinen under andre verdenskrig kalt "Enigma", som oversatt til engelsk betyr "mystery". Igjen, dette er et eksempel på hvordan de symmetriske krypteringsalgoritmer brukes, hvor essensen er at shifrovschik og Kryptoanalyse kjenner nøkkelen (algoritme), opprinnelig brukt for å skjule data.

I dag er et slikt kryptosystem brukt overalt. Det mest slående eksempelet kan vurderes, for eksempel AES256 krypteringsalgoritme, som er den internasjonale standarden. Fra perspektivet til dataterminologi, det kan du bruke en nøkkellengde på 256 bits. Generelt moderne krypteringsalgoritmer er ganske forskjellige, og delte dem kan være grovt inn i to klasser: symmetriske og asymmetriske. De er avhengig av målområdet, nå brukt veldig mye. Valget av krypteringsalgoritme er avhengig av de oppgaver og metoden for gjenvinning av informasjon i sin opprinnelige form. Men hva er forskjellen mellom dem?

Symmetriske og asymmetriske krypteringsalgoritmer: hva er forskjellen

La oss nå se hva slags grunnleggende forskjell mellom slike systemer og de prinsipper som er basert sin søknad i praksis. Som er klart, er krypteringsalgoritmer relatert til de geometriske begrepene symmetri og asymmetri. Hva det betyr nå, og vil bli forklart.

Symmetrisk krypteringsalgoritme DES, utviklet i 1977, innebærer at det finnes en eneste nøkkel som er visstnok kjent for de to berørte parter. det er lett å bruke kjenne en nøkkel, sette det ut i praksis, for å lese den samme meningsløse sett med tegn, og bringer det, så å si, i en lesbar form.

Og hva er de asymmetriske krypteringsalgoritmer? Det er to taster blir brukt, er at å kode den opprinnelige informasjonen bruker en til å dekryptere innholdet - den andre, og det er ikke nødvendig å være den samme, eller på samme tid var i koding og dekoding sider. For hver av dem bare én. Således er en meget høy grad av begge nøkler utelukket fra å komme inn i tredje hånd. Men basert på dagens situasjon, mange hackere stjele denne typen et spesielt problem, og ikke er det. En annen ting - å finne akkurat nøkkelen (grovt sett, et passord), som er egnet til å dekryptere dataene. Men alternativer kan det være så mange at selv de mest moderne datamaskin vil behandle dem i flere tiår. Som nevnt, til ingen av verdens eksisterende datasystemer hacke tilgang til ham og få det som kalles "avlytting" kan ikke og vil ikke være i stand til i de kommende tiårene.

De mest kjente og vanlig brukte krypteringsalgoritmer

Men tilbake i dataverdenen. Hva skjer tilby grunnleggende krypteringsalgoritmer for beskyttelse av informasjon om den nåværende stadium i utviklingen av datamaskinen og mobilteknologi?

I de fleste land er de facto standard AES kryptografisk system basert på en 128-biters nøkkel. Men parallelt med det er noen ganger brukt algoritme RSA kryptering, som selv er knyttet til kryptering med offentlig (public) nøkkel likevel er en av de mest pålitelige. Dette, forresten, bevist av alle de ledende ekspertene siden selve systemet avhenger ikke bare på datakryptering, men også bevaring av integritet av informasjon. Som for tidlig utvikling, som refererer DES krypteringsalgoritme, er det håpløst utdatert, og forsøker å erstatte det ha blitt startet i 1997. Det ble da basert på den, en ny og avansert (Avansert) Encryption Standard AES (første med 128-biters nøkkel, og deretter - med en 256-biters nøkkel).

RSA kryptering

Nå har vi fokus på RSA teknologi som er knyttet til en asymmetrisk kryptering system. Anta at en person sender en annen informasjon kryptert med denne algoritmen.

For å kryptere ta to tilstrekkelig stort antall av X og Y, blir så beregnet sitt produkt Z, er kalt en modul. Videre er noen utenforliggende valgt nummer A, som tilfredsstiller betingelsen: 1

Hva skjer når en forsendelse? Avsenderen genererer en siffertekst, betegnet F, med den opprinnelige meldingen M, etterfulgt av eksponentiering A multiplikasjon modul og Z: F = M ** A * (mod Z). Mottaker enkelt eksempel er å beregne: M = F ** B * (mod Z). Grovt sett alle disse handlingene er redusert utelukkende til bygging av en kraft. Det samme prinsippet fungerer alternativet med etableringen av en digital signatur, men ligningen her er mer komplisert. For å unngå flom brukerens hode algebra, vil slikt materiale ikke gis.

Som for hacking, møter RSA-krypteringsalgoritme inntrengeren nesten uløselig oppgave: å beregne nøkkelen B. Dette teoretisk kunne gjøres med bruk av tilgjengelige midler betraktning (dekomponering til faktorer innledende tall x og y), men hittil har ingen slike midler, derfor blir oppgaven i seg selv ikke vanskelig at - det er vanligvis ikke praktisk mulig.

DES-kryptering

Her er en annen, vare meget effektiv krypteringsalgoritme med et maksimum på 64 bits blokklengden (tegn) fra hvilken kun mening 56. Som nevnt ovenfor, er denne teknikken foreldet, skjønt vart lenge nok som en standard kryptosystemer anvendt i USA, selv for forsvarsindustrien.

Essensen av det er det symmetrisk krypterings som gjelder for denne type av en sekvens på 48 bit. Når denne operasjonen er brukt for 16 sykluser av prøven i 48 bit-nøkkel. Men! Alle sykluser på prinsippet om handlingen er like, så på dette punktet er ikke å beregne nødvendig arbeids tasten. For eksempel, en av de kraftigste datamaskinene i USA verdt mer enn en million dollar for å "bryte" krypteringen i omtrent tre og en halv time. For maskiner under rangeringen av det faktum, for å beregne selv sekvensen i å maksimere sin manifestasjon, tar det ikke mer enn 20 timer.

AES-kryptering

Endelig har vi den vanligste og var tenkt inntil nylig, usårbar system - algoritmen AES kryptering. Han er i dag representert i tre versjoner - AES128, AES192 og AES256. Det første alternativet er mer relevant å sikre at informasjonen sikkerheten av mobile enheter, og den andre er involvert på et høyere nivå. Som standard ble systemet offisielt introdusert i 2002, og straks sin støtte har blitt varslet av Intel Corporation, som produserer prosessorer.

Sin essens, i motsetning til andre symmetrisk krypteringssystem reduserer til databehandling basert på et polynom-koden representasjon og beregningsoperasjoner med todimensjonale grupper. Ifølge den amerikanske regjeringen, for å knekke 128-biters nøkkel lengde dekoder, selv de mest moderne, vil ta ca 149 billion år. Jeg er uenig med en slik kompetent kilde. Maskinvare i de siste hundre årene har gjort et sprang, i samsvar med geometrisk progresjon, slik at spesielt ikke skal lure oss selv, jo mer så nå som det viser seg, er det kryptering og mer brått enn at USA kunngjorde en helt motstandsdyktig mot sprekkdannelser.

Problemer med virus og dekryptering

Selvfølgelig, vi snakker om virus. Nylig var det ganske bestemte virus, ransomware, som krypterer hele harddisken og logiske partisjoner på den infiserte datamaskinen, og deretter offeret mottar et brev som varsler at alle filene blir kryptert og dekryptere dem kan bare angis makten etter betaling banken.

I dette tilfellet, hva som er viktigst, er det angitt at datakryptering AES1024 system, det vil si lengden på nøkkelen ble brukt fire ganger større nå eksisterende AES256, en rekke alternativer når du søker etter den aktuelle dekoderen bare øker enormt.

Og bedømme fra uttalelser fra den amerikanske regjeringen på den tiden tilgjengelig for å dekryptere nøkkellengde på 128 bits, så hva om den tiden det vil ta å finne en løsning for tilfelle av nøkkelen og dens varianter er 1024 bits lang? Det var da USA og gjennomboret. Fordi de trodde at deres datamaskin kryptografi system er perfekt. Alas, var det noen eksperter (tilsynelatende, det tidligere Sovjetunionen), som overgikk de "urokkelig" American postulater i alle henseender.

Med alt dette, selv de ledende utviklerne av antivirus-programvare, inkludert "Kaspersky Lab", ekspertene som skapte "Doctor Web", selskapet ESET og mange andre verdensledere bare trekker på skuldrene, sier de, å dekode en slik algoritme er rett og slett ingen penger, men sier ingenting i dette om at ikke nok tid. Selvfølgelig, når du kontakter kundestøtte tilbudt å sende den krypterte filen, og hvis det er, er det ønskelig å originalen - i den form som det var før kryptering. Akk, har selv den komparative analysen ikke gitt konkrete resultater.

En verden som vi ikke vet

Hva kan jeg si, hvis vi ser for fremtiden, uten å være i stand til å tyde det siste. Hvis du ser på verden av vår årtusen, kan vi se at den samme romerske keiser Gaius Yuliy Tsezar i noen av hans skrifter brukes symmetriske krypteringsalgoritmer. Vel, hvis du ser på Leonardo da Vinci, så alt er liksom ikke på seg selv fra en erkjennelse av at innen kryptografi, er mannen hvis liv dekket med et slags slør av mystikk, har overgått sin modernitet i århundrer.

Inntil nå er det mange som ikke gir hvile til den såkalte "Mona Lisa Smile", der det er noe attraktivt, at det moderne mennesket ikke er i stand til å forstå. Forresten, i bildet med hensyn til visse tegn (i øyet på kjolen, og D. osv.) Har nylig blitt funnet som tydelig viser at alt dette inneholder noen kryptert stort geni av informasjon i dag, dessverre, for å ta oss ikke. Men vi har ikke engang nevnt de ulike typer av store strukturer, som var i stand til å snu forståelse av fysikken i tiden.

Selvfølgelig er noen sinn tilbøyelig bare til det faktum at i de fleste tilfeller, har blitt brukt en såkalt "gylne snitt", imidlertid, og det gir ikke nøkkelen til alt som stort lager av kunnskap, som er antatt eller vi ikke forstår, eller tapt for alltid. Angivelig, forblir kryptografi gjøres en utrolig mye arbeid å forstå at moderne krypteringsalgoritmer ofte ikke gå til noen sammenligning med driftstid på gamle sivilisasjoner. Dessuten, hvis dag er det allment aksepterte prinsipper for informasjonssikkerhet, de som ble brukt i antikken, dessverre, er vi helt utilgjengelig og uforståelig.

Og en ting til. Det er en uuttalt tro at flertallet av gamle tekster ikke kan oversettes fordi nøklene til å tyde sine tett bevoktet hemmelige samfunn som frimurerne, Illuminati, og så videre. D. Selv tempelridderne har satt sine spor her. Hva kan vi si om hva fortsatt helt utilgjengelig biblioteket i Vatikanet? Ikke oppbevar de viktigste ledetråder til antikken der? Mange eksperter er tilbøyelig til denne versjonen er troen på at Vatikanet bevisst tilbakeholdt denne informasjonen fra det offentlige. Like det eller ikke, vet ingen. Men en ting er sikkert - det gamle kryptografi system på ingen måte dårligere enn (og kanskje overgått) de som brukes i dagens dataverden.

i stedet for en epilog

Endelig skal det sies at det har vært vurdert, ikke alle aspekter av dagens kryptografiske systemer og teknikker som de bruker. Faktum er at i de fleste tilfeller vil måtte lede komplekse matematiske formler og presentere beregninger, som de fleste brukere bare gå head spin. Bare se på eksempel på beskrivelsen av RSA algoritmen, å innse at alt annet vil se mye mer komplisert.

Det viktigste - å forstå og forstå, så å si, i hjertet av saken. Vel, hvis vi snakker om hva som er de moderne systemer, tilbyr å lagre konfidensiell informasjon på en måte som er tilgjengelig for et begrenset antall brukere, er det lite annet valg. Selv om det er mange kryptografiske systemer, er de samme RSA og DES algoritmer klart å miste AES detaljer. Men de fleste moderne applikasjoner utviklet for en ganske ulik mellom operativsystemer, er bruk AES (naturligvis avhengig av programmet og enheten). Men her er "uautorisert" utviklingen av denne kryptosystem, for å si det mildt, mange, særlig dens grunnleggere, sjokkert. Men stort sett, basert på det faktum at det er i dag, vil mange brukere ikke være vanskelig å forstå hva kryptografisk datakryptering systemet, hvorfor det er behov for og hvordan de fungerer.