Классификация систем шифрования данных

Тема 2. Криптография и шифрование

Введение

Цели изучения темы

· изучить основы криптографических методов защиты информации, структуру криптосистем, методы шифрования и способы управления криптосистемами.

Требования к знаниям и умениям

Студент должен знать:

· структуру криптосистемы;

· методы шифрования данных.

Студент должен уметь:

· использовать электронную цифровую подпись для проверки целостности данных.

Ключевой термин

Ключевой термин: криптография.

Криптография – это наука об обеспечении безопасности данных, обеспечивающая решение четырех важных проблем безопасности: конфиденциальности, аутентификации, целостности и контроля участников взаимодействия.

Ключевой термин: шифрование.

Шифрование – это преобразование данных в нечитаемую форму, используя ключи шифрования-расшифровки. Шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность, сохраняя информацию в тайне от того, кому она не предназначена.

Второстепенные термины

· криптосистема;

· симметричное и ассиметричное шифрование;

· электронная цифровая подпись.

Структурная схема терминов

Структура криптосистемы

Самый надежный технический метод защиты информации основан на использовании криптосистем. Криптосистема включает:

· алгоритм шифрования;

· набор ключей (последовательность двоичных чисел), используемых для шифрования;

· систему управления ключами.

Общая схема работы криптосистемы показана рис. 4.2.1.

Рисунок 4.2.1.

Криптосистемы решают такие проблемы информационной безопасности как обеспечение конфиденциальности, целостности данных, а также аутентификацию данных и их источников.

Криптографические методы защиты являются обязательным элементом безопасных информационных систем. Особое значение криптографические методы получили с развитием распределенных открытых сетей, в которых нет возможности обеспечить физическую защиту каналов связи.

Классификация систем шифрования данных

Основным классификационным признаком систем шифрования данных является способ их функционирования. По способу функционирования системы шифрования данных делят на два класса:

· системы "прозрачного" шифрования;

· системы, специально вызываемые для осуществления шифрования.

В системах "прозрачного" шифрования (шифрование "налету") криптографические преобразования осуществляются в режиме реального времени, незаметно для пользователя. Например, пользователь записывает подготовленный в текстовом редакторе документ на защищаемый диск, а система защиты в процессе записи выполняет его шифрование. Системы второго класса обычно представляют собой утилиты (программы), которые необходимо специально вызывать для выполнения шифрования.

Как уже отмечалось, особое значение криптографические преобразования имеют при передаче данных по распределенным вычислительным сетям. Для защиты данных в распределенных сетях используются два подхода: канальное шифрование и оконечное (абонентское) шифрование.

В случае канального шифрования защищается вся информация, передаваемая по каналу связи, включая служебную. Этот способ шифрования обладает следующим достоинством – встраивание процедур шифрования на канальный уровень позволяет использовать аппаратные средства, что способствует повышению производительности системы.

Оконечное (абонентское) шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность данных, передаваемых между двумя абонентами. В этом случае защищается только содержание сообщений, вся служебная информация остается открытой.