Криптографические механизмы защиты информации

Для реализации мер безопасности используются различные механизмы шифрования (криптографии).

Криптография — это наука об обеспечении секретности и/или аутентичности (подлинности) передаваемых сообщений.

Наряду с шифрованием используются и другие механизмы безопасности:

• цифровая (электронная) подпись;

в контроль доступа;

•обеспечение целостности данных;

• обеспечение аутентификации;

• постановка графика;

• управление маршрутизацией;

• арбитраж или освидетельствование.

Механизмы цифровой подписи основываются на алгоритмах ассиметричного шифрования и включают две процедуры: формирование подписи отправителем и ее опознавание (верификацию) получателем. Первая процедура обеспечивает шифрование блока данных либо его дополнение криптографической контрольной суммой, причем в обоих случаях используется секретный ключ отправителя. Вторая процедура основывается на использовании общедоступного ключа, знания которого достаточно для опознавания отправителя.

Различают одностороннюю и взаимную аутентификацию. В первом случае один из взаимодействующих объектов проверяет подлинность другого, тогда как во втором случае проверка является взаимной.

Методы шифрования:

· Симметричное шифрование использует один и тот же ключ и для зашифрования, и для расшифрования.

· Асимметричное шифрование использует два разных ключа: один для зашифрования (который также называется открытым), другой для расшифрования (называется закрытым).

Эти методы решают определенные задачи и обладают как достоинствами, так и недостатками. Конкретный выбор применяемого метода зависит от целей, с которыми информация подвергается шифрованию.

В симметричных криптосистемах для шифрования и расшифрования используется один и тот же ключ. Алгоритм и ключ выбирается заранее и известен обеим сторонам. Сохранение ключа в секретности является важной задачей для установления и поддержки защищённого канала связи. Недостатками симметричного шифрования является проблема передачи ключа собеседнику и невозможность установить подлинность или авторство текста. Поэтому, например, в основе технологии цифровой подписи лежат асимметричные схемы.

Следует выделить следующие преимущества криптографии с симметричными ключами:

ü относительно высокая производительность алгоритмов;

ü высокая криптографическая стойкость алгоритмов на единицу длины ключа.

К недостаткам криптографии с симметричными ключами следует отнести:
• необходимость использования сложного механизма распределения ключей;
• технологические трудности обеспечения неотказуемости.

Основными методами криптографического преобразования считаются методы перестановки и замены. Суть метода перестановки заключается в разбиении исходного текста на блоки, а затем в записи этих блоков и чтении шифрованного текста по разным путям геометрической фигуры, например, запись исходного текста — по строкам матрицы, а чтение — по еѐ столбцам. Шифрование методом замены заключается в том, что символы исходного текста (блока), записанные в одном алфавите, заменяются символами другого алфавита в соответствии с принятым ключом преобразования.

Гаммирование - метод шифрования, который заключается в наложении на открытые данные псевдослучайной последовательности, генерируемой на основе ключа.

В системах с открытым ключом (ассиметричных) используются два ключа — открытый и закрытый, связанные определенным математическим образом друг с другом. Открытый ключ передаётся по открытому (то есть незащищённому, доступному для наблюдения) каналу и используется для шифрования сообщения и для проверки ЭЦП. Для расшифровки сообщения и для генерации ЭЦП используется секретный ключ.

 

электронная цифровая подпись – реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе.

Сертификат ключа подписи – документ на бумажном носителе или электронный документ с электронной цифровой подписью уполномоченного лица удостоверяющего центра, который включает в себя открытый ключ электронной цифровой подписи и который выдается удостоверяющим центром участнику информационной системы для подтверждения подлинности электронной цифровой подписи и идентификации владельца сертификата ключа подписи

Закрытый ключ электронной цифровой подписи – уникальная последовательность символов, известная владельцу сертификата ключа подписи и предназначенная для создания в электронных документах электронной цифровой подписи с использованием средств электронной цифровой подписи.

Открытый ключ электронной цифровой подписи – уникальная последовательность символов, соответствующая закрытому ключу электронной цифровой подписи, доступная любому пользователю информационной системы и предназначенная для подтверждения с использованием средств электронной цифровой подписи подлинности электронной цифровой подписи в электронном документе.

Сертификат ключа подписи должен содержать следующие обязательные сведения:

· уникальный регистрационный номер сертификата ключа подписи, даты начала и окончания срока действия сертификата ключа подписи, находящегося в реестре удостоверяющего центра;

· фамилия, имя и отчество владельца сертификата ключа подписи или псевдоним владельца. В случае использования псевдонима удостоверяющим центром вносится запись об этом в сертификат ключа подписи;

· открытый ключ электронной цифровой подписи;

· наименование средств электронной цифровой подписи, с которыми используется данный открытый ключ электронной цифровой подписи;

· наименование и место нахождения удостоверяющего центра, выдавшего сертификат ключа подписи.