Модель традиционной криптосистемы. Правило Керкхоффа.
Правило Керкхоффа - стойкость шифра должна определяться только секретностью ключа
Модель: Традиционное шифрование включает алгоритм шифрования и ключ. От ключа зависит результат шифрования. Надежность шифрования определяется следующим: сложностью алгоритма шифрования, секретностью ключа
Где X – сообщение открытого текста, состоящее из элементов X=[x1,x2,…,xn];
Все элементы открытого текста принадлежат некоторому алфавиту A, состоящий из m символов;
Для шифрования генерируется ключ К, состоящий из j элементов К=[k1,k2,…,kj];
С помощью алгоритма шифрования получаем зашифрованный текст Y=[y1,y2,…,yp], Y=Ek[X];
Дешифрование: X=Dk(Y);
Понятие криптосистемы. Типы систем.
Криптосистема = шифрование (традиционное, с открытым ключом ) + расшифрование.
Классификация систем на основе 3 признаков:
1. число применяемых ключей
-симметричные криптосистемы (система с секретным ключом или традиционное шифрование) - когда отправитель и получатель используют один и тот же ключ. Примеры: DES, RCS, AES, Blowfish, CAST;
-асимметричные (системы с 2 ключами или система с открытым ключом) - когда отправитель и получатель используют разные ключи. Примеры: RSA, Эль-Гамаля, Диффи - Хеллмана;
2. тип операции перевода открытого текста в шифрованный
Подстановочные шифры – шифрование основано на замещении элемента открытого текста другим элементом (Цезаря, Хилла, Блейфейера)
Перестановочные шифры– основано на изменении порядка следования элементов открытого текста. Пример: перестановка столбцов
Продукционные шифры – основаны на комбинации нескольких операций замены и перестановок. Пример: DES, шифр Файстеля
3. метод обработки открытого текста
Блочные – шифры, в которых логической единицей шифрования является блок открытого текста, после преобразования которого получается блок шифрованного текста той же длины. Пример: DES, RSA, Файстеля
Поточные – шифры, в которых используется шифрование всех элементов открытого текста последовательно один за другим. Пример: Виженера, Вернама.
Cети Файстеля.
Сеть Файстеля — блочный шифр, кот. использует последовательность подстановок или перестановок. Большинство симметричных блочных шифров являются сетями Файстеля: DES, BlowFish, CAST, ГОСТ и т.д.
Алгоритм шифрования Файстеля:
на входе алгоритма шифрования подается n-битовый блок открытого текста и ключ, затем блок открытого текста делится на 2 части — левую и правую. Если размер левой = размеру правой, то архитектуру называют классической или сбалансированной сетью Файстеля (иначе — несбалансированной)
1 раунд обработки сети Файстеля:
 |
Li+1 = Ri
Ri+1 = Li F(Ri, Ki)
| |
При расшифровании сети Файстеля применяется тот же алгоритм, только на вход подается шифртекст, а ключи применяются в обратном порядке.
Криптографическая стойкость шифра Файстеля зависит от:
1. размера блока шифрования
2. размер ключа
3. числа раундов обработки
4. алгоритма вычисления подключей
5. функции раунда