Algoritmy šifrování dat. Symetrické šifrovací algoritmy. Algoritmus šifrování RSA. DES šifrovací algoritmus. Volba šifrovacího algoritmu

V našem počítačovém věku lidstva stále odmítá ukládání informací v ručně psané nebo tištěné podobě, raději dělat elektronických dokumentů. A pokud se před krádeží papír nebo pergamen, ale teď je to zásah do elektronických informací. Samotných, algoritmy šifrování dat jsou známy již od nepaměti. Mnoho civilizací raději zašifrovat své specifické znalosti, aby se mohli dostat jen člověk znalý. Ale podívejme se, jak je zobrazeno na našem světě.

Co je šifrování dat systém?

Chcete-li začít určit, které představují šifrovací systém obecně. Zjednodušeně řečeno, jedná se o speciální algoritmus pro zaznamenávání údajů, které by byly srozumitelné jen do určitého okruhu lidí.

V tomto smyslu je cizinec všechno, co vidí, by se (v zásadě to je) se zdají nesmyslné sadu znaků. Číst sekvenci může jen ten, kdo zná pravidla jejich umístění. Jako velmi jednoduchý příklad, můžete určit šifrovací algoritmus pomocí hláskování slov, například zezadu dopředu. Samozřejmě, že to je nejprimitivnější, můžete myslet. Z toho vyplývá, že pokud znáte pravidla pro vstup, obnovit původní text byl nefunguje.

Proč to udělal?

Co to všechno přijde až s asi není třeba vysvětlovat. Podívejte se, na jaké množství znalostí zanechal starověkých civilizací, jsou nyní šifrována. Ať už ve starověku nechtěli, abychom zjistili, zda to bylo vše hotovo, aby člověk byl schopen je používat pouze tehdy, když požadovaná úroveň rozvoje - ale to může jen hádat.

Nicméně, pokud mluvíme o dnešním světě, informační bezpečnost se stala jedním z největších problémů. Posuďte sami, protože existuje mnoho dokumentů v archivech stejný, které některé vlády nechtějí platit, kolik tajných vzory jsou nové technologie. Ale to všechno je, a velký, je primárním účelem takzvaných hackerů, v klasickém slova smyslu.

To přijde na mysl pouze jeden výraz, který se stal klasickým principy činnosti Natana Rotshilda: „Kdo je vlastníkem informací, vlastní svět“ A to je důvod, proč je nutné chránit před zvědavýma očima informace, takže neměla používat někoho jiného, pro své vlastní sobecké účely.

Cryptography: počáteční bod

Nyní, než s ohledem na samotnou strukturu, která má jakýkoliv šifrovací algoritmus, trochu ponořit se do příběhu, v těch dnech, kdy věda byla v plenkách.

Předpokládá se, že umění skrývání údajů aktivně se začala rozvíjet několik tisíc let před naším letopočtem. Převaha připsána na starověkých Sumerů, King Solomon a egyptských kněží. Teprve mnohem později byly stejné runové znaky a symboly podobně. Ale co je zajímavé: někdy textový šifrovací algoritmus (jmenovitě, jsou kodifikovány v té době), bylo to, že ve stejné dávné sumerské klínové písmo jedna postava může znamenat nejen jeden dopis, ale i celé slovo, pojem nebo dokonce návrh. Vzhledem k této interpretaci těchto textů dokonce s moderními šifrovacích systémů umožňujících obnovit původní vzhled jakéhokoliv textu, to je naprosto nemožné. Mluvení moderní jazyk, to je docela pokročilá, jak je nyní vyjádřena, symetrické šifrovací algoritmy. Bydlí sám.

Moderní svět: typy šifrovacích algoritmů

Pokud jde o ochranu důvěrných dat v moderním světě, měl by také pátrat po těch dnech, kdy byly počítače není známo, že lidstvo. Nemluvě o tom, kolik papíru se přenese do alchymistů, nebo stejných templářů a snažila se zakrýt skutečné texty jsou jim známy a znalosti, je třeba připomenout, že od vzniku komunikační problém ještě zhoršila.

A pak, snad nejvíce známý zařízení může být nazýván Německý šifrovací stroj během druhé světové názvem „Enigma“, což v překladu do angličtiny znamená „tajemství“. Opět platí, že se jedná o příklad toho, jak jsou symetrické šifrovací algoritmy používá, jehož podstatou je, že shifrovschik a cryptanalysts znát klíč (algoritmus), původně platil skrýt data.

V současné době takový kryptografický systém je používán po celém světě. Nejvýraznějším příkladem může být považováno například AES256 šifrovací algoritmus, což je mezinárodní standard. Z hlediska terminologie počítače, to umožňuje použít klíč o délce 256 bitů. Obecně platí, že moderní šifrovací algoritmy jsou velmi různorodé, a rozdělí jim může být zhruba do dvou širokých kategorií: symetrické a asymetrické. Oni jsou, v závislosti na cílové oblasti, nyní používané velmi široce. Volba šifrovací algoritmus závisí na úkolech a způsobu obnovovacích informací v jeho původní podobě. Ale to, co je mezi nimi rozdíl?

Symetrické a asymetrické šifrovací algoritmy: jaký je rozdíl

Nyní se podívejme, jaké zásadní rozdíl mezi těmito systémy a zásady, na nichž je založena jejich uplatnění v praxi. Jak je zřejmé, že šifrovací algoritmy jsou spojeny s geometrickými pojmy symetrie a asymetrie. Co to znamená dnes a jak bude vysvětleno.

Symetrický šifrovací algoritmus DES, který byl vypracován v roce 1977, předpokládá existenci jediného klíče, který je údajně známý pro obě zúčastněné strany. Je snadné použití s vědomím klíč, uvést do praxe, si můžete přečíst stejné nesmyslné sadu znaků, přinášet to, tak říkajíc, v čitelné podobě.

A jaké jsou asymetrické šifrovací algoritmy? K dispozici jsou dva klíče se používají, aby se ke kódování původní informace, používá jeden pro dešifrování obsahu - druhou, a není nutné, aby být stejné, nebo ve stejné době byly v kódování a dekódování stranách. U každého z nich jen jeden. Tak, velmi vysoký stupeň obou klíčů vyloučeny z vstupu do třetí ruky. Nicméně, na základě aktuální situace, mnoho hackerů ukrást tento druh konkrétní problém a nejsou. Další věc - najít přesně identifikovat (zhruba řečeno, heslo), který je vhodný k dešifrování dat. Ale volby mohou být tolik, že i nejmodernější počítač je bude zpracovávat několik desetiletí. Jak již bylo uvedeno, žádná ze světových současných počítačových systémů s cílem proniknout přístup k němu a dostat to, co se nazývá „odposlechy“ nemůže a nebude moci v nadcházejících desetiletích.

Mezi nejznámější a běžně používané šifrovací algoritmy

Ale zpět v počítačovém světě. Co je v nabídce základní šifrovací algoritmy pro ochranu informací o současném stadiu vývoje počítačů a mobilních technologií?

Ve většině zemí je de facto standard je AES šifrovací systém založený na 128-bitovým klíčem. Avšak souběžně s tím se někdy používá algoritmus RSA šifrování, která sice souvisí s šifrování pomocí veřejného klíče (veřejný), přesto je jedním z nejspolehlivějších. To, mimochodem, se ukázala všemi předními odborníky, protože systém sám o sobě závisí nejen na šifrování dat, ale také zachování integrity informací. Pokud jde o raném vývoji, na který se odkazuje na šifrovací algoritmus DES, je beznadějně zastaralý, a pokusí se nahradit to byly zahájeny v roce 1997. Poté byl založen na tom, nové a pokročilé šifrování (Advanced) standardní AES (nejprve s 128-bitovým klíčem, a pak - s 256-bitovým klíčem).

šifrování RSA

Nyní se zaměříme na technologii RSA, která se týká asymetrického šifrování systému. Předpokládejme, že jeden člověk pošle další informace šifrované pomocí tohoto algoritmu.

K šifrování se dvě dostatečně velký počet X a Y, jsou poté vypočteny jejich produktu Z, se nazývá modul. Dále některé cizí zvolené číslo A, která splňuje podmínku: 1

Co se stane, když zásilku? Odesílatel generuje ciphertext, označený F, s počáteční zprávy M, následované umocňování multiplikaci modul a Z: F = M ** A * (mod Z). Příjemce Jednoduchý příklad je pro výpočet: M = F ** B * (mod Z). Zjednodušeně řečeno, všechny tyto akce jsou omezeny výhradně na výstavbu elektrárny. možnost Stejný princip funguje s vytvořením digitálního podpisu, ale rovnice je zde složitější. Aby nedošlo k zaplavení hlavy algebry uživatele, nebudou poskytnuty takový materiál.

Pokud jde o hackingu, šifrovací algoritmus RSA konfrontuje vetřelce téměř neřešitelný úkol: vypočítat klíč B. Toto teoreticky by mohlo být dosaženo s využitím dostupných prostředků factoringu (rozklad na faktory počátečních čísel X a Y), ale doposud žádné takové prostředky, proto je úkol sám o sobě se stává, že není obtížné - to je obecně není možné.

šifrování DES

Tady je další, vydrží velmi efektivní šifrovací algoritmus s maximálně 64 bitů blokovat délku (znak), ze které mají význam pouze 56. Jak bylo uvedeno výše, tento postup je zastaralý, ale trvalo dost dlouho, jako standardní kryptografické systémy používané v Spojené státy, a to i pro obranný průmysl.

Podstatou toho je symetrické šifrování, který se vztahuje na tento druh posloupnosti 48 bitů. Pokud se tato operace používá pro 16 cyklů vzorku v 48 bitový klíč. Ale! Všechny cykly na principu akce jsou podobné, takže v tomto okamžiku není k výpočtu požadovaný pracovní klíč. Například, jeden z nejvýkonnějších počítačů ve Spojených státech v hodnotě více než milion dolarů na „rozbít“ šifrování v asi tři a půl hodiny. U strojů pod hodnosti k tomu, aby výpočet i pořadí v maximalizaci její projevy, to netrvá déle než 20 hodin.

šifrování AES

Konečně máme nejběžnější a byla myšlenka donedávna nezranitelný systém - algoritmus AES šifrování. Ten je v současné době zastoupen ve třech verzích - AES128, AES192 a AES256. První možnost se vztahuje více k zajištění informační bezpečnosti mobilních zařízení a druhý podílí na vyšší úrovni. Jako standard byl systém oficiálně zaveden v roce 2002, a okamžitě jeho podpora oznámil Intel Corporation, která produkuje čipy procesorů.

Jeho podstatou, na rozdíl od jiných symetrického šifrovacího systému redukuje na computing vychází z polynom kódu reprezentaci a výpočetních operací s dvojrozměrné pole. Podle vlády USA, crack 128-bitovou délkou klíče dekodér, a to i nejmodernější, bude trvat asi 149000000000000rok. Dovoluji si nesouhlasit s takovým příslušného zdroje. Počítačový hardware v posledních sto letech učinila velký krok, souměřitelný s geometrickou řadou, takže hlavně neměli klamat sami sebe, tím spíše, že nyní, když se ukázalo, že jsou šifrování a náhle, než ty, které Spojené státy oznámily, zcela odolné proti popraskání.

Problémy s viry a dešifrování

Samozřejmě, mluvíme o virech. V poslední době byly docela specifické viry, ransomware, který šifruje celý pevný disk a logické oddíly na infikovaném počítači a potom oběť obdrží dopis s upozorněním, že všechny soubory jsou šifrovány a dešifrovat, je možné zadat pouze moci po zaplacení bankou.

V tomto případě je to, co je nejdůležitější, je uvedeno, že AES1024 systém šifrování dat, to znamená, že délka klíče bylo aplikováno čtyřikrát větší nyní existující AES256, řadu možností při hledání vhodného dekodéru jednoduše zvyšuje enormně.

A soudě podle prohlášení vlády USA o době k dispozici pro dešifrování klíče délky 128 bitů, poté, co o té době to bude trvat najít řešení pro případ klíče a jeho variant je 1024 bitů dlouhá? To bylo pak, že Spojené státy a propíchnout. Protože věřili, že jejich počítač kryptografie systém není dokonalý. Bohužel, tam byl někteří odborníci (zdá se, že v bývalém Sovětském svazu), který přesáhl „neotřesitelné“ American postuláty ve všech ohledech.

Se všemi z toho, i přední vývojáři antivirového softwaru, včetně „Kaspersky Lab“, expertů, kteří vytvořili „Doctor Web“, společnost ESET a mnohé další světoví vůdci prostě pokrčí rameny, říkají, dekódovat takový algoritmus je prostě nejsou peníze, ale neříká nic v této o že není dost času. Samozřejmě, když se obrátit na zákaznickou podporu nabídl poslat zašifrovaný soubor, a pokud existuje, je žádoucí, aby originál - v podobě, v jaké to bylo před kódováním. Bohužel, i srovnávací analýzy nepřinesla hmatatelné výsledky.

Svět, který nevíme

Co můžu říct, jestli se díváme do budoucnosti, aniž by byl schopen dešifrovat minulost. Podíváte-li se na svět našeho tisíciletí, můžeme vidět, že stejný římský císař Gaius Yuliy Tsezar v některé z jeho spisů používá symetrické šifrovací algoritmy. No, když se podíváte na programu Leonardo da Vinci, takže vše je jaksi na sebe z poznatku, že v oblasti kryptografie, muž, jehož život je pokryta jakousi rouškou tajemství, překonal svou modernost po staletí.

Až do teď, mnoho lidí nedávají odpočinout na takzvané „Mona Lisa se usmívá,“ ve kterém je něco atraktivní, že moderní člověk není schopen pochopit. Mimochodem, v obraze s ohledem na určité znaky (v oku šatů, a tak dále. D.) nedávno bylo zjištěno, že je zřejmé, že to vše obsahuje některé šifrované velkou genialitu informací dnes, žel, aby nás ne. Ale my jsme ani zmínil různé druhy velkých staveb, které byly schopné proměnit chápání fyziky času.

Samozřejmě, některé mozky jsou nakloněny pouze k tomu, že ve většině případů byl použit takzvaný „zlatý řez“, nicméně, a to nedává klíč všeho toho, obrovské úložiště znalostí, který je věřil, nebo my nerozumíme, nebo ztracené navždy. Zdá se, že kryptografie je ještě třeba udělat neuvěřitelný kus práce, aby pochopili, že moderní šifrovací algoritmy často nejdou žádné srovnání s provozní doby starověkých civilizací. Navíc, pokud dnes jsou všeobecně přijímané principy informační bezpečnosti, ty, které byly použity v dávných dobách, bohužel, jsme zcela nepřístupné a nesrozumitelný.

A ještě jedna věc. Tam je nevyřčené přesvědčení, že většina starověkých textů nelze přeložit, protože klíčem k rozluštění jejich přísně střeženým tajemstvím společnosti jako zednáři, Ilumináti, a tak dále. D. Dokonce i templáři opustili své stopy zde. Co můžeme říci o tom, co je stále zcela nepřístupné knihovna ve Vatikánu? Neskladovat hlavní klíč k dávných dobách? Mnoho odborníků se přiklání k této verzi je přesvědčení, že Vatikán záměrně srážkové tuto informaci před veřejností. To líbí nebo ne, nikdo neví. Ale jedna věc je jistá - starověký kryptografie systému v žádném případě menší, (a možná i překonal), které se používají v dnešním počítačovém světě.

Místo epilogu

Na závěr je třeba říci, že tam byly zvažovány, ne všechny aspekty současných kryptografických systémů a technik, které používají. Faktem je, že ve většině případů budou muset vést složité matematické vzorce a současné výpočty, ze kterých většina uživatelů prostě jít hlava kolem. Stačí se podívat na příklad popisu algoritmu RSA, si uvědomit, že vše, co bude vypadat mnohem složitější.

Hlavní věc - porozumět a pochopit, tak říkajíc, v jádru věci. No, pokud mluvíme o tom, co jsou moderní systémy, které nabízejí pro ukládání důvěrných informací způsobem, který je přístupný pro omezený počet uživatelů, tam je malý výběr. I když existuje mnoho kryptografické systémy, stejný RSA a DES algoritmy jsou jasně ztrácí AES specifika. Nicméně, většina moderních aplikací určených pro poměrně odlišující mezi operačními systémy, použití je AES (samozřejmě v závislosti na aplikaci a přístroje). Ale tady je „neoprávněné“ Vývoj tohoto kryptografického systému, mírně řečeno, mnozí, zejména její zakladatelé, v šoku. Ale v celku, na základě skutečnosti, že je dnes mnoho uživatelů nebude těžké pochopit, co je šifrovací systém pro šifrování dat, proč jsou nutné a jak pracují.