Симметричные криптосистемы (с секретным ключом)

Симметричные криптосистемыспособ шифрования, в котором для шифрования и расшифрования применяется один и тот же криптографический ключ. Ключ алгоритма должен сохраняться в секрете обеими сторонами. Алгоритм шифрования выбирается сторонами до начала обмена сообщениями.

Для задания блочной криптосистемы необходимо определить:

Числовые параметры криптоалгоритма Раундовую функцию F хеширования Алгоритм получения раундовых ключей из исходного ключа.

Модель криптосистемы

Задача абонента, А заключается в том, чтобы передать получателю конфиденциальное сообщение р, состоящее из и блоков длины и, т. е.

Задача абонента B заключается в том, чтобы, получив переданное сообщение понять его содержание. Для того, чтобы только получатель мог прочитать посланное сообщение, отправитель преобразует открытый текст Р с помощью функции зашифрования Е и секретного (известного только, А и В) ключа k в шифротекст с:

который и поступает в канал связи. Получатель восстанавливает исходный текст сообщения с помощью функции расшифрования D и того же секретного ключа k.

Для реализации такого информационного обмена должен существовать надежный канал, по которому происходит предварительный обмен секретными ключами, а у одного из его законных участников должен быть генератор, формирующий качественные ключи k, обеспечивающие гарантированную стойкость системы.

Цель противника — воспрепятствовать осуществлению намерений законных участников информационного обмена. В общем случае противник может перехватывать зашифрованные сообщения, модифицировать их и даже посылать фальсифицированные сообщения стороне B якобы от имени другой, в рассматриваемом случае от стороны А.

Таким образом, имеют место 3 возможных типа угроз со стороны противника:

° нарушение секретности информациидешифрование (полное или частичное) переданного сообщения или получение информации о его сути;

° нарушение целостности информации — внесение в сообщение искажений, которые законный получатель не смог бы обнаружить;

° нарушение подлинности информации — формирование ложных сообщений, которые законный получатель В принял бы за подлинные, пришедшие от А.

Криптография с симметричными ключами. В криптографии с симметричными ключами (классическая криптография) абоненты используют один и тот же (общий) ключ (секретный элемент) как для шифрования, так и для расшифрования данных.

Следует выделить следующие преимущества криптографии с симметричными ключами:

относительно высокая производительность алгоритмов;

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.