Механизмы обеспечения безопасности, Криптография - Защита информации в компьютерных сетях
Криптография
Для обеспечения секретности применяется шифрование, или криптография, позволяющая трансформировать данные в зашифрованную форму, из которой извлечь исходную информацию можно только при наличии ключа.
Системам шифрования столько же лет, сколько письменному обмену информацией.
"Криптография" в переводе с греческого языка означает "тайнопись", что вполне отражает ее первоначальное предназначение. Примитивные (с позиций сегодняшнего дня) криптографические методы известны с древнейших времен и очень длительное время они рассматривались скорее как некоторое ухищрение, чем строгая научная дисциплина. Классической задачей криптографии является обратимое преобразование некоторого понятного исходного текста (открытого текста) в кажущуюся случайной последовательность некоторых знаков, называемую шифртекстом или криптограммой. При этом шифр-пакет может содержать как новые, так и имеющиеся в открытом сообщении знаки. Количество знаков в криптограмме и в исходном тексте в общем случае может различаться. Непременным требованием является то, что, используя некоторые логические замены символов в шифртексте, можно однозначно и в полном объеме восстановить исходный текст. Надежность сохранения информации в тайне определялось в далекие времена тем, что в секрете держался сам метод преобразования.
Прошли многие века, в течении которых криптография являлась предметом избранных - жрецов, правителей, крупных военачальников и дипломатов. Несмотря на малую распространенность использование криптографических методов и способов преодоления шифров противника оказывало существенное воздействие на исход важных исторических событий. Известен не один пример того, как переоценка используемых шифров приводила к военным и дипломатическим поражениям. Несмотря на применение криптографических методов в важных областях, эпизодическое использование криптографии не могло даже близко подвести ее к той роли и значению, которые она имеет в современном обществе. Своим превращением в научную дисциплину криптография обязана потребностям практики, порожденным электронной информационной технологией.
Пробуждение значительного интереса к криптографии и ее развитие началось с XIX века, что связано с зарождением электросвязи. В XX столетии секретные службы большинства развитых стран стали относится к этой дисциплине как к обязательному инструменту своей деятельности.
В основе шифрования лежат два основных понятия: алгоритм и ключ. Алгоритм - это способ закодировать исходный текст, в результате чего получается зашифрованное послание. Зашифрованное послание может быть интерпретировано только с помощьюКлюча.
Очевидно, чтобы зашифровать послание, достаточно алгоритма.
Голландский криптограф Керкхофф (1835 - 1903) впервые сформулировал правило: стойкость шифра, т. е. криптосистемы - набора процедур, управляемых некоторой секретной информацией небольшого объема, должна быть обеспечена в том случае, когда криптоаналитику противника известен весь механизм шифрования за исключением секретного ключа - информации, управляющей процессом криптографических преобразований. Видимо, одной из задач этого требования было осознание необходимости испытания разрабатываемых криптосхем в условиях более жестких по сравнению с условиями, в которых мог бы действовать потенциальный нарушитель. Это правило стимулировало появление более качественных шифрующих алгоритмов. Можно сказать, что в нем содержится первый элемент стандартизации в области криптографии, поскольку предполагается разработка открытых способов преобразований. В настоящее время это правило интерпретируется более широко: все долговременные элементы системы защиты должны предполагаться известными потенциальному злоумышленнику. В последнюю формулировку криптосистемы входят как частный случай систем защиты. В этой формулировке предполагается, что все элементы систем защиты подразделяются на две категории - долговременные и легко сменяемые. К долговременным элементам относятся те элементы, которые относятся к разработке систем защиты и для изменения требуют вмешательства специалистов или разработчиков. К легко сменяемым элементам относятся элементы системы, которые предназначены для произвольного модифицирования или модифицирования по заранее заданному правилу, исходя из случайно выбираемых начальных параметров. К легко сменяемым элементам относятся, например, ключ, пароль, идентификация и т. п. Рассматриваемое правило отражает тот факт, надлежащий уровень секретности может быть обеспечен только по отношению к легко сменяемым элементам.
Несмотря на то, что согласно современным требованиям к криптосистемам они должны выдерживать криптоанализ на основе известного алгоритма, большого объема известного открытого текста и соответствующего ему шифртекста, шифры, используемые специальными службами, сохраняются в секрете. Это обусловлено необходимостью иметь дополнительный запас прочности, поскольку в настоящее время создание криптосистем с доказуемой стойкостью является предметом развивающейся теории и представляет собой достаточно сложную проблему. Чтобы избежать возможных слабостей, алгоритм шифрования может быть построен на основе хорошо изученных и апробированных принципах и механизмах преобразования. Ни один серьезный современный пользователь не будет полагаться только на надежность сохранения в секрете своего алгоритма, поскольку крайне сложно гарантировать низкую вероятность того, что информация об алгоритме станет известной злоумышленнику.
Секретность информации обеспечивается введением в алгоритмы специальных ключей (кодов). Использование ключа при шифровании предоставляет два существенных преимущества. Во-первых, можно использовать один алгоритм с разными ключами для отправки посланий разным адресатам. Во-вторых, если секретность ключа будет нарушена, его можно легко заменить, не меняя при этом алгоритм шифрования. Таким образом, безопасность систем шифрования зависит от секретности используемого ключа, а не от секретности алгоритма шифрования. Многие алгоритмы шифрования являются общедоступными.
Количество возможных ключей для данного алгоритма зависит от числа бит в ключе. Например, 8-битный ключ допускает 256 (28) комбинаций ключей. Чем больше возможных комбинаций ключей, тем труднее подобрать ключ, тем надежнее зашифровано послание. Так, например, если использовать 128-битный ключ, то необходимо будет перебрать 2128 ключей, что в настоящее время не под силу даже самым мощным компьютерам. Важно отметить, что возрастающая производительность техники приводит к уменьшению времени, требующегося для вскрытия ключей, и системам обеспечения безопасности приходится использовать все более длинные ключи, что, в свою очередь, ведет к увеличению затрат на шифрование.
Поскольку столь важное место в системах шифрования уделяется секретности ключа, то основной проблемой подобных систем является генерация и передача ключа. Существуют две основные схемы шифрования: Симметричное шифрование (его также иногда называют традиционным или шифрованием с секретным ключом) и Шифрование с открытым ключом (иногда этот тип шифрования называют асимметричным).
При Симметричном шифровании Отправитель и получатель владеют одним и тем же ключом (секретным), с помощью которого они могут зашифровывать и расшифровывать данные. При симметричном шифровании используются ключи небольшой длины, поэтому можно быстро шифровать большие объемы данных. Симметричное шифрование используется, например, некоторыми банками в сетях банкоматов. Однако симметричное шифрование обладает несколькими недостатками. Во-первых, очень сложно найти безопасный механизм, при помощи которого отправитель и получатель смогут тайно от других выбрать ключ. Возникает проблема безопасного распространения секретных ключей. Во-вторых, для каждого адресата необходимо хранить отдельный секретный ключ. В третьих, в схеме симметричного шифрования невозможно гарантировать личность отправителя, поскольку два пользователя владеют одним ключом.
В схеме Шифрования с открытым ключом для шифрования послания используются два различных ключа. При помощи одного из них послание зашифровывается, а при помощи второго - расшифровывается. Таким образом, требуемой безопасности можно добиваться, сделав первый ключ общедоступным (открытым), а второй ключ хранить только у получателя (закрытый, личный ключ). В таком случае любой пользователь может зашифровать послание при помощи открытого ключа, но расшифровать послание способен только обладатель личного ключа. При этом нет необходимости заботиться о безопасности передачи открытого ключа, а для того чтобы пользователи могли обмениваться секретными сообщениями, достаточно наличия у них открытых ключей друг друга.
Недостатком асимметричного шифрования является необходимость использования более длинных, чем при симметричном шифровании, ключей для обеспечения эквивалентного уровня безопасности, что сказывается на вычислительных ресурсах, требуемых для организации процесса шифрования.
Похожие статьи
-
Криптография, аутентификация - Анализ средств защиты информации в ЛВС
Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos - тайный, logos - наука). Криптология разделяется на два направления...
-
Обеспечение защиты информации в сетях - Защита информации в компьютерных сетях
В ВС сосредотачивается информация, исключительное право на пользование которой принадлежит определенным лицам или группам лиц, действующим в порядке...
-
В вычислительной технике понятие безопасности является весьма широким. Оно подразумевает и надежность работы компьютера, и сохранность ценных данных, и...
-
Компьютерные преступления - это предусмотренные уголовным кодексом общественно опасные действия, в которых машинная информация является объектом...
-
Информация с точки зрения информационной безопасности обладает следующими категориями: * конфиденциальность -- гарантия того, что конкретная информация...
-
Шифрование данных традиционно использовалось спецслужбами и оборонными ведомствами; сейчас, в связи с ростом возможностей компьютерной техники, многие...
-
Комплексный подход к обеспечению информационной безопасности, Основные понятия - Защита информации
Основные понятия Под информацией, применительно к задаче ее защиты понимается сведения о лицах, предметах, фактах, событиях явлениях и процессах...
-
IDS сетевого уровня имеют много достоинств, которые отсутствуют в системах обнаружения атак на системном уровне. В действительности, многие покупатели...
-
К программным методам защиты в сети Internet можно отнести прежде всего защищенные криптопротоколы, с использованием которых появляется возможность...
-
Самым правильным шагом в этом направлении будет приглашение специалиста по информационной безопасности, который вместе с вами постарается решить весь...
-
1.1 Физические средства-различные устройства и системы механического, электрического либо электронного плана, деятельность которых не зависит от...
-
Криптографические средства защиты - Инженерно-техническая защита объектов
Криптография как средство защиты (закрытия) информации приобретает все более важное значение в мире коммерческой деятельности. Криптография имеет...
-
Заключение - Обеспечение информационной безопасности в сети Internet
Исходно сеть создавалась как незащищенная открытая система, предназначенная для информационного общения все возрастающего числа пользователей. При этом...
-
Источниками угроз НСД в информационной системе могут быть: Нарушитель; Носитель вредоносной программы; Аппаратная закладка. Для источников угроз - людей,...
-
Обеспечение высокопомехоустойчивого обмена информацией в автоматизированных системах управлениях
При передаче цифровых данных в комплексах средств автоматизации управления войсками и оружием существует вероятность того, что принятые данные могут...
-
Программные и программно-аппаратные средства обеспечения безопасности информации - Защита информации
К аппаратным средствам защиты информации относятся электронные и электронно-механические устройства, включаемые в состав КС и выполняющие(как...
-
Защита корпоративной информации - Защита информации
Однако при решении этой проблемы предприятия часто идут на поводу у компаний-подрядчиков, продвигающих один или несколько продуктов, решающих, как...
-
Системы с открытым ключом - Защита информации
Как бы ни были сложны и надежны криптографические системы - их слабое мест при практической реализации - проблема распределения ключей. Для того, чтобы...
-
Безопасность работы в сети Интернет
Введение Одной из главных проблем работы в сети Интернет является безопасность. Неподготовленный пользователь, находясь в сети Интернет может нажать на...
-
Правовое аспекты - Организационно-правовое обеспечение информационной безопасности
В развитых странах мира, в том числе и в Российской Федерации, электронная цифровая подпись широко используется в гражданском обороте. Различные банки...
-
Особенность сети Internet на сегодняшний день состоит в том, что 99% процентов информационных ресурсов сети являются общедоступными. Удаленный доступ к...
-
Как отмечалось ранее, единственным базовым протоколом семейства TCP/IP, в котором изначально предусмотрена функция обеспечения безопасности соединения и...
-
Атака, которая заключалась в передаче на хост ложного ICMP Redirect сообщения о смене исходного маршрута приводила как к перехвату атакующим информации,...
-
Основные тенденции рынка: статистика и прогнозы Как известно, тот, кто владеет информацией, владеет миром. Однако сегодня все убедительнее звучит и...
-
Компьютерный вирус - это небольшая программа, написанная в машинных кодах, которая способна внедряться в другие программы, сама себя копировать и...
-
Назначение и структура комплекса технических средств АСУ АТП Для информатизации бизнеса необходим широкий спектр программно-аппаратных средств, в том...
-
Средства WWW - World Wide Web (Всемирная сеть) - Поиск информации в сети Интернет
В 1993 году была разработана информационно-поисковая система WWW, которая благодаря простоте навигации и доступности открыла информационные источники...
-
Брандмауэр - Анализ средств защиты информации в ЛВС
Наверное, лучше всего начать с описания того, что НЕ является брандмауэром: брандмауэр - это не просто маршрутизатор, хост или группа систем, которые...
-
ВВЕДЕНИЕ - Анализ средств защиты информации в ЛВС
Вопрос защиты информации поднимается уже с тех пор, как только люди научились письменной грамоте. Всегда существовала информация, которую не должны знать...
-
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ База данных как основа информационного обеспечения В состав информационного, программного и математического обеспечения...
-
Анализ организационной структуры и основных направлений деятельности предприятия Компания "555" - фирма основана в 2006 году. Основные направления...
-
Базовые понятия информации - Компьютерные и сетевые технологии
Информация компьютер математический сеть Мы начинаем первое знакомство с величайшим достижением нашей цивилизации, стоящем в одном ряду с изобретением...
-
IOS сетевого оборудования должна быть настроена для обеспечения: - идентификацию и аутентификацию при попытке консольного, либо удаленного подключения; -...
-
Обнаружение атак на сетевом уровне - Обеспечение информационной безопасности в сети Internet
Системы обнаружения атак сетевого уровня используют в качестве источника данных для анализа необработанные (raw) сетевые пакеты. Как правило, IDS...
-
Для компьютерного оборудования и данных (информации) существуют три основные угрозы: Физическое воровство, которое включает подключение к различным...
-
Восстановление файлов - Компьютерные сети. Защита и резервирование компьютерной информации
Существуют несколько способов восстановления файлов, ошибочно удаленных с диска, либо поврежденных из-за логических ошибок в файловой структуре или...
-
Я, ФИО, прошел производственную практику на предприятии АСУнефть. Углубил и получил навыки по профессии. Научился разбирать, ремонтировать, проводить...
-
Резервирование файлов - Компьютерные сети. Защита и резервирование компьютерной информации
Необходимость резервирования информации в ЭВМ может быть вызвана нехваткой места на диске или защитой от возможной порчи и разрушения информации (при...
-
Законодательные средства - законы и другие нормативно-правовые акты, с помощью которых регламентируются правила использования, обработки и передачи...
-
Для организации сети управления АСО используются существующие IP-адреса из диапазона 192.168.15.0/24 (см. Табл. 2). Табл. 2. IP-адресация АСО управления...
Механизмы обеспечения безопасности, Криптография - Защита информации в компьютерных сетях