Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Мы, конечно, с пониманием относимся к проблемам вышеупомянутых типов, однако бывают случаи, когда чувство сострадания уступает место инстинкту самосохранения или как вариант – деловой целесообразности. Вне зависимости от того, планируете ли вы очередную атаку на руины Всемирного торгового центра или просто обсуждаете в эпистолярной форме подробности важного контракта, вам, по всей видимости, может потребоваться скрыть некоторые детали от посторонних глаз. Именно для этих случаев и предусмотрены технологии, известные как «сильное крипто».

А.Г. Ростовцев и Н.В. Михайлова в своей работе «Методы криптоанализа классических шифров» выделяют три типа алгоритмов с точки зрения доказуемости их безопасности:

• безусловно стойкие,
• доказуемо стойкие и
• предположительно стойкие криптоалгоритмы.

Что касается первых, то их безопасность основана на доказанных теоремах о невозможности раскрытия данного ключа. К их числу относятся, в частности, шифр Вернама (система с разовым использованием ключей, изобретенная в 1926 году и ставшая впоследствии теоретическим обоснованием применения т.н. «шифроблокнотов», широко использовавшихся в годы Второй мировой разведками обеих сторон), а также система квантовой криптографии, основанная на квантово-механическом принципе неопределенности. К сожалению, безусловно стойкие алгоритмы крайне неудобны и дороги в практическом применении, а потому используются довольно редко.

Что же до предположительно стойких алгоритмов, то они основаны на сложности решения частной математической задачи. К таким можно отнести такие ставшие классическими алгоритмы, как американский DES и советский ГОСТ 28147-89.

Что бы ни говорили патриоты, но СССР никогда не являлся мировым лидером в деле разработки алгоритмов шифрования. Если в случае с атомной бомбой секрет ее изготовления был украден у американцев советской разведкой, то стандарт шифрования ГОСТ 28147-89 разрабатывался на основе «позаимствованного» у американцев же открытого стандарта DES (Data Encryption Standard), в свое время разработанного фирмой IBM для внутренних нужд. Оба алгоритма предназначены для аппаратной и программной шифровки данных и обладают достаточно высокой гибкостью, поскольку каждый блок данный шифруется независимо от других. Главным отличием ГОСТ 28147-89 от DES являются длина ключа (256 против 64 бит из которых 56 идут на шифрование, а оставшиеся восемь используются в качестве контрольных) и количество циклов шифрования (32 против 16). Кроме того, в стандарте ГОСТ 28147-89 предусмотрена возможность произвольной замены т.н. «блока цифровой подстановки» (512 бит), что превращает его в дополнительный ключ, а также наличие функции «цифровой подписи», роль которой выполняет блок «имитовставки».

Вообще, сегодняшние решения в области «сильного» крипто можно условно поделить на две части: программные механизмы шифрования вроде весьма популярного в среде простых пользователей алгоритма PGP (Pretty Good Privacy), созданного Филипом Циммерманном и криптографические стандарты, реализованные на аппаратном уровне. К числу последних относятся разнообразные смарт-карты и шифраторы к ним, «чиповые ключи», устанавливаемые в сетевые карты, а также IDE-платы, обеспечивающие одновременно и защиту жестких дисков компьютера от постороннего вмешательства, и прозрачную работу для авторизованного пользователя. Первые, в силу своей относительной дешевизны, распространены среди «домашних» пользователей и мелких фирм. Вторые пользуются успехом у крупных организаций с богатым бюджетом и дорогими секретами.

Системы шифрования с открытым ключом

Суть системы в общих чертах заключалась в том, что лицо (назовем его господином «А»), желающее обмениваться с кем-либо зашифрованными сообщениями, генерирует не один, а два ключа. Первый ключ остается у господина «А» для расшифровки сообщений господина «Б». Сгенерированный на его основе второй ключ отсылается адресату (господину «Б») и используется последним исключительно для шифрования собственных сообщений господину «А». Господин «Б», естественно, проделывает ту же процедуру: генерирует два ключа и отсылает один из них господину «Б». Противник при такой ситуации остается с носом, получая в свои руки ключи, которыми можно только «закрыть дверь», но уж никак не «отпереть».

Заметим, что уже упомянутая система RSA, также созданная на основе системы с открытым ключом в 1977 году и эксплуатирующая идею о сложности математической задачи о разложении большого числа на простые множители, пока остается не по зубам даже ведущим криптоаналитикам мира. Но и в этом случае главное достоинство программы – крайне низкая вероятность инвертирования ключа, имеет свою негативную сторону. Использование ключа длиной 300 – 600 бит снижает скорость шифрования пакета почти на три порядка и значительно затрудняет практическое применение системы.

Цифровая подпись

Для проверки подлинности и целостности корреспонденции была создана система «цифровой подписи», суть которой состоит в определении для него некой контрольной функции. Главным условием, предъявляемым к цифровой подписи, является гарантия того, что любые, даже минимальные, изменения в передаваемом сообщении (начиная от простой перестановки слов и заканчивая добавлением/удалением отдельных фраз) с высокой степенью вероятности приведут к изменению его контрольной суммы.

Вместо заключения

Тем не менее, следует помнить, что нет и не может быть массовых алгоритмов шифрования, которые невозможно было бы раскрыть. Математика не стоит на месте и даже если сегодня ожидаемое время взлома данного алгоритма составляет триста-четыреста лет, никто не может дать гарантии, что завтра не появится метод, позволяющий взломать ключ за 15 минут. Это не угроза – просто имейте это в виду.