Криптографія: загальні визначення, Класифікація

Криптографія – це практика і вивчення методів безпечного спілкування в присутності третіх осіб (так званих противників). У більш загальному понятті, мова йде про побудову та аналізу протоколів, які дозволяють подолати вплив противників і які пов’язані з різними аспектами в області інформаційної безпеки, таких як конфіденційність даних, цілісність даних, аутентифікації і безвідмовності. Сучасна криптографія перетинає дисципліни математики, інформатики та електротехніки. Застосування криптографії включають наступне: банківські карти, комп’ютерні паролі і електронну комерцію, та інше.
В криптографичній термінології вихідне повідомлення називають відкритим текстом (plaintext або cleartext). Зміна вихідного тексту так, щоб скрити від інших його склад, називають шифруванням (encryption). Зашифроване повідомлення називають шифротекстом (ciphertext). Процес, при якому із шифротексту видаляється відкритий текст називають дешифруванням (decryption). Переажно в процесі шифрування і дешифрування використовується деякий ключ (key) і алгоритм забезпечує, що дешифрування можна зробити лише знаючи ключ.
Криптографія – це наука про те, як забезпечити секретність повідомлення. Криптоаналіз – це наука про те, як відкрити шифроване повідомлення, так як відкрити текст не знаючи ключ. Криптографією займаються криптографи, а криптоаналізом займаються криптоаналітики.

Асиметричні алгоритми шифрування – алгоритми шифрування, які використовують різні ключі для шифрування та розшифрування даних. Головне досягнення асиметричного шифрування в тому , що воно дозволяє людям, що не мають існуючої домовленості про безпеку, обмінюватися секретними повідомленнями. Необхідність відправникові й одержувачеві погоджувати таємний ключ по спеціальному захищеному каналі цілком відпала. Процедура шифрування обрана так, що вона необоротна навіть по відомому ключу шифрування. Тобто, знаючи ключ шифрування й зашифрований текст, неможливо відновити вихідне повідомлення – прочитати його можна тільки за допомогою другого ключа – ключа дешифрування. А раз так, то ключ шифрування для відправлення листів якій-небудь особі можна взагалі не приховувати – знаючи його однаково неможливо прочитати зашифроване повідомлення. Тому, ключ шифрування називають в асиметричних системах “відкритим ключем”, а от ключ дешифрування одержувачеві повідомлень необхідно тримати в секреті – він називається “закритим ключем”. Алгоритми шифрування й дешифрування створюються так, щоб знаючи відкритий ключ, неможливо було обчислити закритий ключ.
Симетричні алгоритми шифрування – спосіб шифрування, в якому для шифрування і дешифрування застосовується один і той же криптографічний ключ. До винаходу схеми асиметричного шифрування єдиним існуючим способом було симетричне шифрування. Ключ алгоритму повинен зберігатися в секреті обома сторонами. Алгоритми шифрування і дешифрування даних широко застосовуються в комп’ютерній техніці в системах приховування конфіденційної і комерційної інформації від не коректного використання сторонніми особами. Головним принципом у них є умова, що та приймає заздалегідь знають алгоритм шифрування, а також ключ до повідомлення, без яких інформація є всього лише набір символів, що не мають сенсу. Симетричні криптоалгоритми виконують перетворення невеликого (1 біт або 32-128 біт) блоку даних в залежності від ключа таким чином, що прочитати оригінал повідомлення можна тільки знаючи цей секретний ключ.

Асиметричні криптоалгоритми: Криптосистема з відкритим ключем;
Для шифрування повідомлення використовується відкритий ключ, а при дешифруванні – закритий. Тобто, знаючи ключ шифрування й зашифрований текст, неможливо відновити вихідне повідомлення;
При порушенні конфіденційності k-ої робочої станції зловмисник довідається тільки “закритий” ключ k : це дозволяє йому читати всі повідомлення, що приходять абонентові k, але не дозволяє видавати себе за нього при відправленні листів;
В асиметричних системах кількість існуючих ключів пов’язане з кількістю абонентів лінійно (у системі з N користувачів використовуються 2*N ключів).
Симетричні криптоалгоритми: Криптосистема з секретним ключем;
Секретний ключ використовується і для шифрування, і для дешифрування. Тобто, знаючи ключ шифрування й зашифрований текст, ви зможете дешифрувати повідомлення;
При порушенні конфіденційності якої-небудь робочої станції зловмисник одержує доступ до всіх ключів цього користувача й може відправляти, нібито від його імені, повідомлення всім абонентам, з якими “жертва” вела переписку;
В симетричних системах число ключів зростає квадратично із збільшенням числа користувачів.

Існують кілька способів, згідно з якими можуть бути класифіковані всі криптографічні системи. Часто за основу приймається наступна класифікація:
1. Криптосистеми обмеженого використання.
2. Криптосистеми загального використання;
- з секретним ключем;
- з відкритим ключем.