Виды структур баз данных (стр. 4 )

3. Перехват электромагнитных излучений - получение информации за счет приема сигналов электромагнитной энергии пассивными средствами, расположенными, как правило, на достаточно безопасном расстоянии от источника информации. Нарушители осуществляют перехват радиостанций и систем связи, радиолокационных и радионавигационных систем, систем телеуправления, сигналов компьютера, возникающих при выдаче информации на экран монитора и т. д. Перехват электромагнитных излучений базируется на широком использовании самых разнообразных радиоприемных средств, средств анализа и регистрации информации и других.

Перехват информации обладает рядом особенностей по сравнению с другими способами добывания информации:

·  информация добывается без непосредственного контакта с источником;

·  реализуется скрытно и очень трудно обнаруживается;

· дальность перехвата ограничивается только особенностью распространения радиоволн соответствующих диапазонов.

Рассмотрим прямые методы НСД:

1. Комплексный поиск возможных методов доступа

"Прочность цепи не выше прочности самого слабого ее звена - как бы ни была прочна система, если пароль на доступ к ней лежит в текстовом файле в центральном каталоге или записан на экране монитора – это уже не конфиденциальная система.

Например, при работе в сети Internet не существует надежного автоматического подтверждения того, что данный пакет пришел именно от того отправителя (IP-адреса), который заявлен в пакете. А это позволяет даже при применении самого надежного метода идентификации первого пакета подменять все остальные, просто заявляя, что все они пришли тоже с этого же самого IP-адреса.

В сети Novell NetWare 3.11 сервер может поддерживать одновременно до 254 станций, и при этом аутентификация пакета ведется только по номеру станции. Это позволяло проводить следующую атаку – в присутствии в сети клиента-супервизора злоумышленнику достаточно послать 254 пакета с командой серверу, которую он хочет исполнить, перебрав в качестве псевдо-отправителя все 254 станции.

А в отношении шифрования можно привести следующий метод - злоумышленник, не зная пароля, которым зашифрованы данные или команды, передаваемые по сети, может наблюдать, что происходит в системе после получения конкретного блока данных, не раскодируя информацию, послать ее повторно и добьется результатов, аналогичных команде супервизора.

Все это заставляет разработчиков защищенных систем постоянно помнить и о самых простых и очевидных способах проникновения в систему и предупреждать их в комплексе.

2. Получение пароля на основе ошибок в реализации

Следующей по частоте использования является методика получения паролей из самой системы. Однако, здесь уже нет возможности дать какие-либо общие рекомендации, поскольку все методы атаки зависят только от программной и аппаратной реализации конкретной системы. Основными двумя возможностями выяснения пароля являются несанкционированный доступ к носителю, содержащему их, либо использование недокументированных возможностей и ошибок в реализации системы.

Первая группа методов основана на том, что любой системе приходится где-либо хранить подлинники паролей всех клиентов для того, чтобы сверять их в момент регистрации. При этом пароли могут храниться как в открытом текстовом виде так и представленные в виде малозначащих контрольных сумм (хеш-значений). Если все пароли зашифрованы каким-либо ключом, то этот ключ тоже должен храниться в самой системе. Получив доступ к подобной информации, злоумышленник может либо восстановить пароль в читабельном, либо отправлять запросы, подтвержденные данным хеш-значением, не раскодируя его. Все рекомендации по предотвращению хищений паролей состоят в проверке не доступен ли файл с паролями, либо таблица в базе данных, хранящая эти пароли, кому-либо еще кроме администраторов системы, не создается ли системой резервных файлов, в местах доступных другим пользователям и т. п.

Получение доступа к паролям благодаря недокументированным возможностям ранее использовалось разработчиками намного чаще в основном в целях отладки, либо для экстренного восстановления работоспособности системы. Но постепенно с развитием как технологий обратной компиляции, так и информационной связанности мира она постепенно стала исчезать. Любые недокументированные возможности рано или поздно становятся известными, после чего новость об этом с головокружительной быстротой облетает мир. Единственной мерой профилактики данного метода является постоянный поиск на серверах, посвященных компьютерной безопасности, объявлений обо всех неприятностях с программным обеспечением.

Следующей распространенной технологией получения паролей является копирование буфера клавиатуры в момент набора пароля на терминале. Этот метод используется редко, так для него необходим доступ к терминальной машине с возможностью запуска программ. Но если злоумышленник все-таки получает подобный доступ, действенность данного метода очень высока:

Работа программы-перехватчика паролей (так называемого "троянского коня") на рабочей станции незаметна. Подобная программа сама может отправлять результаты работы на заранее заданные сервера или анонимным пользователям, что резко упрощает саму процедуру получения паролей хакером, и затрудняет поиск и доказательство его вины.

Двумя основными методами борьбы с копированием паролей являются:

адекватная защита рабочих станций от запуска сторонних программ:
а) отключение сменных носителей информации,
б) специальные драйвера, блокирующие запуск исполнимых файлов без ведома оператора, либо администратора,
в) мониторы, уведомляющие о любых изменениях системных настроек и списка автоматически запускаемых программ, система единовременных паролей (при каждой регистрации в системе клиентам с очень высоким уровнем ответственности самой системой генерируется новый пароль).

Сканирование современными антивирусными программами также может помочь в обнаружении "троянских" программ. А следовательно, программы, написанные злоумышленниками специально для атаки на Вашу систему, будут пропущены антивирусными программами без каких-либо сигналов.

Следующий метод получения паролей относится только к сетевому программному обеспечению. Проблема заключается в том, что во многих программах не учитывается возможность перехвата любой информации, идущей по сети – так называемого сетевого трафика. Более половины протоколов сети Интернет передают пароли в нешифрованном виде – открытым текстом. К ним относятся протоколы передачи электронной почты SMTP и POP3, протокол передачи файлов FTP.

Современное аппаратное и программное обеспечение позволяет получать всю информацию, проходящую по сегменту сети, к которому подключен конкретный компьютер, и анализировать ее в реальном масштабе времени. Для комплексной защиты от подобной возможности кражи паролей необходимо выполнять следующие меры:

Физический доступ к сетевым кабелям должен соответствовать уровню доступа к информации. При определении топологии сети следует при любых возможностях избегать широковещательных топологий. Оптимальной единицей сегментирования является группа операторов с равными правами доступа, либо если эта группа составляет более 10 человек, то комната или отдел внутри группы. Ни в коем случае на одном кабеле не должны находиться операторы с разными уровнями доступа, если только весь передаваемый трафик не шифруется, а идентификация не производится по скрытой схеме без открытой передачи пароля. Ко всем информационным потокам, выходящим за пределы фирмы, должны применяться те же правила, что и только что описанные выше для объединения разноуровневых терминалов

3.Получение пароля на основе ошибок администратора и пользователей

-1. Получение пароля в рез-те его распространенности

-2. Не изменение административного пароля, установленного по умолчанию.

·Вход всех пользователей в систему должен подтверждаться вводом уникального для клиента пароля.

·Пароль должен тщательно подбираться так, чтобы его информационная емкость соответствовала времени полного перебора пароля.

·Пароли по умолчанию должны быть сменены до официального запуска системы и даже до сколь либо публичных испытаний программного комплекса.

·Все ошибочные попытки войти в систему должны учитываться, записываться в файл журнала событий и анализироваться. Может быть предусмотрена возможность блокирования клиента либо всей системы после определенного количества неудачных попыток входа.

·В момент отправки пакета подтверждения или отвержения пароля в системе должна быть установлена разумная задержка (2-5 секунд).

·Все действительные в системе пароли желательно проверять и оценивать лично администратору системы или через спец. программы.

·Через определенные промежутки времени необходима принудительная смена пароля у клиентов.

·Все неиспользуемые в течение долгого времени имена регистрации должны переводиться в закрытое (недоступное для регистрации) состояние.

·От сотрудников и всех операторов терминала необходимо требовать строгое неразглашение паролей, отсутствие каких-либо взаимосвязей пароля с широкоизвестными фактами и данными, и отсутствие бумажных записей пароля "из-за плохой памяти".

4.Социальная психология и иные способы получения паролей

Звонок администратору – злоумышленник выбирает из списка сотрудников того, кто не использовал пароль для входа в течение нескольких дней (отпуск, отгулы, командировка) и кого администратор не знает по голосу. Затем следует звонок с объяснением ситуации о забытом пароле, искренние извинения, просьба зачитать пароль, либо сменить его на новый.

Звонок от администратора. В этом случае он представляется уже сотрудником службы информационной безопасности и просит назвать пароль по какой-либо причине. Данная схема может быть проведена и по электронной почте, что неоднократно и исполнялось якобы от имени почтовых и Web-серверов в сети Интернет.

Фишинг злоумышленник создает в сети интернет сайт, внешне копирующий какой-л легальный ресурс. При этом сайт регистрируется под тем же именем с 1-2 незначительными ошибками. Пользователи любым способом направляются на данный сайт, где у него запрашивается имя пользователя и пароль. Т. о. учетные данные пользователя попадают злоум-ку.

Профилактикой может быть только тщательное разъяснение всем сотрудникам, в особо важных случаях введение административных мер и особого регламента запроса и смены пароля.

Необходимо тщательно инструктировать сотрудников об опасности оставления рабочих станций, не закрытых паролем. Не рекомендуется давать возможность сотрудникам работать за другими ЭВМ тем более в отсутствие владельца. В качестве программных профилактических мер используются экранные заставки с паролем, появляющиеся через 5-10 минут отсутствия рабочей активности, автоматическое отключение сервером клиента через такой же промежуток времени. От сотрудников должны требоваться разрегистрация как на серверах, так и на рабочих станциях при выключении ЭВМ, либо закрытие их паролем при оставлении без присмотра.

Большое внимание следует уделять любым носителям информации, покидающим пределы фирмы. Наиболее частыми причинами этого бывают ремонт аппаратуры и списание технологически устаревшей техники. Необходимо помнить, что на рабочих поверхностях носителей даже в удаленных областях находится информация, которая может представлять либо непосредственный интерес, либо косвенно послужить причиной вторжения в систему. Ремонт, производимый сторонними фирмами на месте, должен производится под контролем инженера из службы информационной безопасности. Все носители информации, покидающие фирму должны надежно чиститься либо уничтожаться механически (в зависимости от дальнейших целей их использования).

Немного слов о защищенности самих носителей информации. На сегодняшний день не существует разумных по критерию "цена/надежность" носителей информации, не доступных к взлому. Строение файлов, их заголовки и расположение в любой операционной системе может быть прочитано при использовании соответствующего программного обеспечения. Практически невскрываемым может быть только энергонезависимый носитель, автоматически разрушающий информацию при попытке несанкционированного подключения к любым точкам, кроме разрешенных разъемов, желательно саморазрушающийся при разгерметизации, имеющий внутри микропроцессор, анализирующий пароль по схеме без открытой передачи. Однако, все это из области "сумасшедших" цен и военных технологий.

Для бизнес-класса и частной переписки данная проблема решается гораздо проще и дешевле – с помощью криптографии. Любой объем информации от байта до гигабайта, будучи зашифрован с помощью более или менее стойкой криптосистемы, недоступен для прочтения без знания ключа.

15. Понятие криптологии.

Криптология — наука, занимающаяся методами шифрования и дешифрования. Криптология состоит из двух частей — криптография и криптоанализ. Криптография занимается разработкой методов шифрования данных, в то время как криптоанализ занимается оценкой сильных и слабых сторон методов шифрования, а также разработкой методов, позволяющих взламывать криптосистемы. Термин «криптология» был введён американским учёным Уильямом Фридманом в 1918 году.

Шифрова́ние — способ преобразования открытой информации в закрытую и обратно. Применяется для хранения важной информации в ненадёжных источниках или передачи её по незащищённым каналам связи. Согласно ГОСТ , шифрование подразделяется на процесс зашифровывания и расшифровывания.

В зависимости от алгоритма преобразования данных, методы шифрования подразделяются на гарантированной или временной криптостойкости.

В зависимости от структуры используемых ключей методы шифрования подразделяются на

·  симметричное шифрование: посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования, но неизвестна небольшая порция секретной информации — ключа, одинакового для отправителя и получателя сообщения;

·  асимметричное шифрование: посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования, и, возможно, открытый ключ, но неизвестен закрытый ключ, известный только получателю.

Криптогра́фия (от греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Криптоанализ (от греч. κρυπτός — скрытый и анализ) — наука о методах получения исходного значения зашифрованной информации, не имея доступа к секретной информации (ключу), необходимой для этого. В большинстве случаев под этим подразумевается нахождение ключа. В нетехнических терминах, криптоанализ есть взлом шифра (кода). Термин был введён американским криптографом Фридманом в 1920 году.

Под термином «криптоанализ» также понимается попытка найти уязвимость в криптографическом алгоритме или протоколе. Хотя основная цель осталась неизменной с течением времени, методы криптоанализа претерпели значительные изменения, эволюционировав от использовaния лишь ручки и бумаги до широкого применения вычислительных мощностей компьютеров в наши дни. Если раньше криптоаналитиками были большей частью лингвисты, то в наше время это удел «чистых» математиков.

Результаты криптоанализа конкретного шифра называют криптографической атакой на этот шифр. Успешную криптографическую атаку, дискредитирующую атакуемый шифр, называют взломом или вскрытием

16. Понятие криптографии и решаемые задачи.

Криптогра́фия (от греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и/или ключа в шифрованный текст (шифртекст). Традиционная криптография образует раздел симметричных криптосистем, в которых зашифрование и расшифрование проводится с использованием одного и того же секретного ключа. Помимо этого раздела современная криптография включает в себя асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовую криптографию.

Для современной криптографии характерно использование открытых алгоритмов шифрования, предполагающих использование вычислительных средств. Известно более десятка проверенных алгоритмов шифрования, которые при использовании ключа достаточной длины и корректной реализации алгоритма криптографически стойки. Распространенные алгоритмы:

·  симметричные DES, AES, ГОСТ , Camellia, Twofish, Blowfish, IDEA, RC4 и др.;

·  асимметричные RSA и Elgamal (Эль-Гамаль);

·  хэш-функций MD4, MD5, SHA-1, ГОСТ Р 34.11-94.

Во многих странах приняты национальные стандарты шифрования. В 2001 году в США принят стандарт симметричного шифрования AES на основе алгоритма Rijndael с длиной ключа 128, 192 и 256 бит. Алгоритм AES пришёл на смену прежнему алгоритму DES, который теперь рекомендовано использовать только в режиме Triple DES. В Российской Федерации действует стандарт ГОСТ , описывающий алгоритм блочного шифрования с длиной ключа 256 бит, а также алгоритм цифровой подписи ГОСТ Р 34.10-2001.

1.  Тайнопись. Отправитель и получатель производят над сообщением преобразования, известные только им двоим. Сторонним лицам неизвестен сам алгоритм шифрования. Некоторые специалисты считают, что тайнопись не является криптографией вообще, и автор находит это совершенно справедливым.

2.  Криптография с ключом. Алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем сторонним лицам, но он зависит от некоторого параметра – "ключа", которым обладают только отправитель и получатель.

3.  Симметричные криптоалгоритмы. Для зашифровки и расшифровки сообщения используется один и тот же блок информации (ключ).

4.  Асимметричные криптоалгоритмы. Алгоритм таков, что для зашифровки сообщения используется один ("открытый") ключ, известный всем желающим, а для расшифровки – другой ("закрытый"), существующий только у получателя.

В зависимости от размера блока информации криптоалгоритмы делятся на:

1.  Потоковые шифры. Единицей кодирования является один бит. Результат кодирования не зависит от прошедшего ранее входного потока. Схема применяется в системах передачи потоков информации, то есть в тех случаях, когда передача информации начинается и заканчивается в произвольные моменты времени и может случайно прерываться. Наиболее распространенными предствателями поточных шифров являются скремблеры.

2.  Блочные шифры Единицей кодирования является блок из нескольких байтов (в настоящее время 4-32). Результат кодирования зависит от всех исходных байтов этого блока. Схема применяется при пакетной передаче информации и кодировании файлов.

17. Математические основы криптографии.

1. Двоичный код

Большое влияние на развитие криптографии оказали появившиеся в середине нашего века работы американского математика Клода Шеннона. В этих работах были заложены основы теории информации, а также был разработан математический.

В теоретической криптографии принято работать с алфавитом, состоящим из всех двоичных слов некоторой длины. Двоичное слово длины n– это набор из n нулей и единиц. Соответствующий алфавит состоит из 2n символов.

Выбор такого алфавита объясняется многими соображениями:

-В ЭВМ компьютерная информация записывается в виде последовательностей нулей и единиц.

-Слова в любом алфавите можно легко перевести в двоичные слова.

Более того, в настоящее время практически любая информация – речь, телевизионные сигналы, музыка и др. – может храниться и пересылаться в двоичном виде.

Двоичные слова и двоичные последовательности – типовые объекты в криптографических исследованиях.

2. Случайность и закономерность

Существуют обычные последовательности - детерминированные – они однозначно восстанавливаются по их нескольким элементам.

Другие последовательности - случайные. Для них нельзя определить очередной член последовательности, зная предыдущие.

Изучение случайных и неслучайных двоичных последовательностей имеет важное значение для криптографии. Например, выявление закономерностей в шифрованных сообщениях очень полезно при вскрытии шифра.

Задачам различения случайной и неслучайной последовательностей, а также выявления закономерностей в неслучайных последовательностях посвящено много исследований в различных областях математики. Пример – это активно изучаемый в современной теоретической криптографии гипотетический объект – псевдослучайный генератор. При изучении этого объекта используются многочисленные результаты теории сложности алгоритмов и исчислений. Псевдослучайный генератор вырабатывает такие последовательности, которые трудно отличить от случайных и из которых трудно извлечь закономерности.

Датчик случайных чисел – некоторое устройство или программа, которая вырабатывает псевдослучайные последовательности. Чем более сильные требования накладываются на случайность вырабатываемых последовательностей, тем более сложным является соответствующий датчик случайных чисел.

3. Алгоритм и его сложность

Под алгоритмом, если говорить неформально, можно понимать четко описанную последовательность действий, приводящую к определенному результату.

Очень важным понятием в математике является сложность алгоритма.  Если алгоритм проводит серии вычислений, сложностью алгоритма можно считать число совершаемых операций. При этом, если в алгоритме встречаются только умножение и сложение, под сложностью часто понимается только число умножений, поскольку эта операция требует большего времени.

В математической теории сложности вычислений рассматриваются алгоритмы решения не конкретных задач, а так Называемых массовых задач. Массовую задачу удобно представлять себе в виде бесконечной серии индивидуальных задач. Индивидуальная задача характеризуется некоторым размером, т. е. объемом входных данных, требуемых для описания этой задачи. Если размер индивидуальной задачи – некоторое натуральное число п, тогда сложность алгоритма решения массовой задачи становится функцией от n. Приведем пример:

Рассмотрим алгоритм умножения столбиком двух n-значных чисел. Он состоит из n2 умножений однозначных чисел, т. е. его сложность, измеренная количеством таких умножений, равна n2. Это – простейший пример полиномиального алгоритма (его сложность выражается через n полиномом).

Достаточно очевидно, что для решения одной и той же математической задачи могут быть предложены различные алгоритмы. Поэтому под сложностью задачи понимают минимальную сложность алгоритмов ее решения. Стойкость шифра – это сложность задачи его вскрытия.

4. Шифры замены и перестановки

Шифр замены является простейшим, наиболее популярным шифром. Шифр замены осуществляет преобразование замены букв или других «частей» открытого текста на аналогичные «части» шифрованного текста. Пусть X и Y – два алфавита открытого и соответственно шифрованного текстов, состоящие из одинакового числа символов. Пусть также g : X " Y – взаимнооднозначное отображение X в Y. Это значит, что каждой букве х алфавита X сопоставляется однозначно определенная буква у алфавита У, которую мы обозначаем символом g(х), причем разным буквам сопоставляются разные буквы. Тогда шифр замены действует так: открытый текст x1x2...xn преобразуется в шифрованный текст g(х1)g(x2)...g(xn). 

Шифр перестановки, как видно из названия, осуществляет преобразование перестановки букв в открытом тексте. Типичным и древнейшим примером шифра перестановки является шифр «Сциталь». Обычно открытый текст разбивается на отрезки равной длины, и каждый отрезок шифруется (т. е. в нем переставляются буквы) независимо. Пусть, например, длина отрезков равна n и σ – взаимнооднозначное отображение множества {1,2, ..., n} в себя. Тогда шифр перестановки действует так: отрезок открытого текста x1...xn преобразуется в отрезок шифрованного текста xσ(1)...xσ(n).

2.5. Абсолютно стойкий шифр

Типичным и наиболее простым примером реализации абсолютно стойкого шифра является шифр Вернама, который осуществляет побитовое сложение n-битового открытого текста и и битового ключа: yi=x1⊕ki, i=1,...,n.

Здесь x1...xn – открытый текст, k1...kn – ключ, y1...yn – шифрованный текст; символы складываются по таким правилам: 0⊕0=0, 0⊕1=1⊕0=1, 1⊕1=0.

Подчеркнем теперь, что для абсолютной стойкости существенным является каждое из следующих требований к ленте однократного использования:

1) полная случайность (равновероятность) ключа (это, в маетности, означает, что ключ нельзя вырабатывать с помощью какого-либо детерминированного устройства);
2) равенство длины ключа и длины открытого текста;
3) однократность использования ключа.

В случае нарушения хотя бы одного из этих условий шифр перестает быть абсолютно стойким и появляются принципиальные возможности для его вскрытия (хотя они могут быть трудно реализуемыми).

Но, оказывается, именно эти условия и делают абсолютно стойкий шифр очень дорогим и непрактичным.

Пользователи вынуждены применять неабсолютно стойкие шифры. Такие шифры, по крайней мере теоретически, могут быть вскрыты. Вопрос только в том, хватит ли у противника сил, средств и времени для разработки и реализации соответствующих алгоритмов.

2 простейших методах вскрытия шифра: случайного угадывания ключа (он срабатывает с маленькой вероятностью, зато имеет маленькую сложность) и перебора всех подряд ключей вплоть до нахождения истинного (он срабатывает всегда, зато имеет очень большую сложность).

Для некоторых шифров можно сразу, даже не зная ключа, восстанавливать открытый текст по шифрованному.

Шифр преобразует открытый текст в шифрованный по следующему правилу: каждая буква х заменяется на букву g(х). Вскрытие шифра основано на двух следующих закономерностях:
1) в осмысленных текстах любого естественного языка различные буквы встречаются с разной частотой, а действие подстановки д «переносит» эту закономерность на шифрованный текст;
2) любой естественный язык обладает так называемой избыточностью, что позволяет с большой вероятностью «угадывать» смысл сообщения, даже если часть букв в сообщении неизвестна.

Составляем таблицу частот встречаемости букв в шифртексте. Считаем, что при замене наиболее частые буквы переходят в наиболее частые. Последовательно перебирая различные варианты, получить читаемые куски сообщения. Далее по возможности продляем читаемые куски либо по смыслу, либо по законам русского языка.

15.  Место ключей в криптографии.

Основной схемой классификации всех криптоалгоритмов является следующая:

1.  Тайнопись.
Отправитель и получатель производят над сообщением преобразования, известные только им двоим. Сторонним лицам неизвестен сам алгоритм шифрования. Некоторые специалисты считают, что тайнопись не является криптографией вообще, и автор находит это совершенно справедливым.

2.  Криптография с ключом.
Алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем сторонним лицам, но он зависит от некоторого параметра – "ключа", которым обладают только отправитель и получатель.

1.  Симметричные криптоалгоритмы.
Для зашифровки и расшифровки сообщения используется один и тот же блок информации (ключ).

2.  Асимметричные криптоалгоритмы.
Алгоритм таков, что для зашифровки сообщения используется один ("открытый") ключ, известный всем желающим, а для расшифровки – другой ("закрытый"), существующий только у получателя.

Весь дальнейший материал будет посвящен криптографии с ключом, так как большинство специалистов именно по отношению к этим криптоалгоритмам используют термин криптография, что вполне оправдано. Так, например, любой криптоалгоритм с ключом можно превратить в тайнопись, просто "зашив" в исходном коде программы некоторый фиксированный ключ. Обратное же преобразование практически невозможно.

В зависимости от размера блока информации криптоалгоритмы делятся на:

3.  Потоковые шифры.
Единицей кодирования является один бит. Результат кодирования не зависит от прошедшего ранее входного потока. Схема применяется в системах передачи потоков информации, то есть в тех случаях, когда передача информации начинается и заканчивается в произвольные моменты времени и может случайно прерываться. Наиболее распространенными предствателями поточных шифров являются скремблеры.

4.  Блочные шифры
Единицей кодирования является блок из нескольких байтов (в настоящее время 4-32). Результат кодирования зависит от всех исходных байтов этого блока. Схема применяется при пакетной передаче информации и кодировании файлов.

16.  Симметричные и ассиметричные системы шифрования и расшифрования.

Общая схема асимметричной криптосистемы

Общая схема асимметричной криптосистемы изображена на рисунке 1. По структуре она практически идентична симметричной криптосистеме с ключом сеанса.

Рис.1.

Общая схема симметричной криптосистемы

Общая схема симметричной криптосистемы с учетом всех рассмотренных пунктов изображена на рисунке 1.

Рис.1.

17.  Протокол Аутентификации Мидхема Шредера.

Протокол Нидхэма-Шрёдера предназначен для решения проблемы аутентификации. Протоколу уже более 20 лет. Алгоритм предназначен для организации аутентифицированного канала между разными ЭВМ в сети по схеме точка-точка. Задача решается с помощью одного или двух серверов аутентификации с использованием общедоступных или общих секретных ключей. Данный протокол предоставляет децентрализованную услугу аутентификации.

Для обеспечения аутентификации и распределения ключа сессии часто используется двухуровневая иерархия ключей симметричного шифрования. Вобщих чертах эта стратегия включает использование доверенного центра распределения ключей ( KDC ). KDC отвечает за создание ключей, называемых ключами сессии, и за распределение этих ключей с использованием мастер-ключей. Ключи сессии применяются в течение короткого времени для шифрования только данной сессии между двумя участниками.

Большинство алгоритмов распределения секретного ключа с использованием KDC, включает также возможность аутентификации участников.

Протокол Нидхэма и Шредера

Предполагается, что секретные мастер-ключи KA и KB разделяют соответственно А и KDC и В и KDC . Целью протокола является безопасное распределение ключа сессии KS между А и В. Протокол представляет собой следующую последовательность шагов:

1. A -> KDC: IDA || IDB || N1

2. KDC -> A: EKa [KS || IDB || N1 ||

EKb [KS || IDA] ]

3. A -> B: EKb [KS || IDA]

4. B -> A: EKS [N2]

5. A -> B: EKS [f (N2)]

А запрашивает у KDC ключ сессии для установления защищенного соединения с В. Сообщение включает идентификацию А и В и уникальный идентификатор данной транзакции, который обозначен как N1 и называется nonce. Nonce может быть временной меткой, счетчиком или случайным числом; минимальное требование состоит в том, чтобы он отличался для каждого запроса. Кроме того, для предотвращения подделки желательно, чтобы противнику было трудно предугадать nonce. Таким образом, случайное число является лучшим вариантом для nonce. KDC отвечает сообщением, зашифрованным ключом KА. Таким образом, только А может расшифровать сообщение, и А уверен, что оно получено отKDC , так как предполагается, что кроме А и KDC этот ключ не знает никто. Это сообщение включает следующие элементы, предназначенные дляА:

Одноразовый ключ сессии. Идентификатор В. nonce, который идентифицирует данную сессию.

А должен убедиться, что полученный nonce равен значению nonce из первого запроса. Это доказывает, что ответ от KDC не был модифицирован при пересылке и не является повтором некоторого предыдущего запроса. Кроме того, сообщение включает два элемента, предназначенные для В:

Одноразовый ключ сессии KS. Идентификатор А IDA.

Эти два последних элемента шифруются мастер-ключом, который KDC разделяет с В. Они посылаются В при установлении соединения и доказывают идентификацию А.

А сохраняет у себя ключ сессии и передает В информацию от KDC , предназначенную В: ЕKb [KS || IDA]. Так как эта информация зашифрованаKВ, она защищена от просмотра. Теперь В знает ключ сессии ( KS ), знает, что другим участником является А, ( IDA ) и что начальная информация передана от KDC , т. к. она зашифрована с использованием KB.

В этой точке ключ сессии безопасно передан от А к В, и они могут начать безопасный обмен. Тем не менее, существует еще два дополнительных шага:

Используя созданный ключ сессии, В пересылает A nonce N2. Также используя KS, А отвечает f (N2), где f - функция, выполняющая некоторую модификацию N2.

Эти шаги гарантируют B, что сообщение, которое он получил, не изменено и не является повтором предыдущего сообщения.

Заметим, что реальное распределение ключа включает только шаги 1 - 3, а шаги 4 и 5, как и 3, выполняют функцию аутентификации.

А безопасно получает ключ сессии на шаге 2. Сообщение на шаге 3 может быть дешифровано только B. Шаг 4 отражает знание В ключа KS, и шаг 5 гарантирует В знание участником А ключа KS и подтверждает, что это не устаревшее сообщение, так как используется nonce N2. Шаги 4 и 5 призваны предотвратить общий тип replay-атак. В частности, если противник имеет возможность захватить сообщение на шаге 3 и повторить его, то это должно привести к разрыву соединения.