Обзор классических методов шифрования

В начале 1970;х гг. была известна только классическая одноключевая криптография, но число открытых работ по этой тематике было весьма скромным. Отсутствие интереса к ней можно объяснить целым рядом причин. Во-первых, острой потребности в криптосистемах коммерческого назначения, по-видимому, еще не ощущалось. Во-вторых, большой объем закрытых исследований по криптографии обескураживал многих ученых, которым, естественно, хотелось получить новые результаты.

В 1970;х гг. ситуация радикально изменилась. Во-первых, с развитием сетей связи и повсеместным вторжением ЭВМ необходимость в криптографической защите данных стала осознаваться все более широкими слоями общества. Во-вторых, изобретение Диффи и Хелманном криптографии с открытым ключом создало благоприятную почву для удовлетворения коммерческих потребностей в секретности, устранив такой существенный недостаток классической криптографии, как сложность распространения ключей.

Глобальное использование информационных ресурсов и включение персональных компьютеров и автоматизированных рабочих мест в локальные, корпоративные, региональные и глобальные информационно — вычислительные сети и среды резко обострили проблему информационной безопасности, некоторые аспекты которой состоят в следующем:

• 1. Низкая защищенность сетевых коммуникаций, их высокая потенциальная уязвимость предъявляют особенные требования к организации передачи информации, обеспечения ее целостности, защиты от несанкционированного чтения, искажения и уничтожения, что обуславливает необходимость использования дополнительных средств криптографической защиты при передачах как служебной информации, так и информации с ограниченным доступом.
• 2. Повышение степени криптографической защиты протокольных сообщений и цифровых сигнатур для подтверждения личности субъектов и сообщений в вычислительных сетях обеспечивается, прежде всего, за счет управления длиной ключа шифрования, что приводит к снижению пропускной способности сетей.
• 3. Существующие способы защиты информации, которые разрабатываются производителями, остаются «закрытыми» для пользователей и не могут быть модифицированы (адаптированы) согласно требованиям конкретных пользователей, организаций, корпораций и возможных специальных условий их использования.
• 4. Разработка новых механизмов защиты информации в вычислительных сетях требует специальных оценок и инструментальных средств исследования и определения степени защищенности этих механизмов на основе проведения верификационных и сертификационных исследований. [1]

Развитие новых информационных технологий и всеобщая компьютеризация привели к тому, что информационная безопасность не только становится обязательной, она еще и одна из характеристик информационной системы. Существует довольно обширный класс систем обработки информации, при разработке которых фактор безопасности играет первостепенную роль.

Под безопасностью информационной системы понимается защищенность системы от случайного или преднамеренного вмешательства в нормальный процесс ее функционирования, от попыток хищения (несанкционированного получения) информации, модификации или физического разрушения ее компонентов. Иначе говоря, это способность противодействовать различным возмущающим воздействиям на информационную систему.

В настоящее время для обеспечения защиты информации требуется не просто разработка частных механизмов защиты, а реализация системного подхода, включающего комплекс взаимосвязанных мер (использование специальных технических и программных средств, организационных мероприятий, нормативно-правовых актов, морально-этических мер противодействия и т. д.).

Современное общество все в большей степени становится информационно-обусловленным, успех любого вида деятельности все сильней зависит от обладания определенными сведениями и от отсутствия их у конкурентов. И чем сильней проявляется указанный эффект, тем больше потенциальные убытки от злоупотреблений в информационной сфере, и тем больше потребность в защите информации.

С каждым годом все большую актуальность приобретают проблемы защиты информации.

Среди всего спектра методов защиты данных от нежелательного доступа особое место занимают криптографические методы. В отличие от других методов, они опираются лишь на свойства самой информации и не используют свойства ее материальных носителей, особенности узлов ее обработки, передачи и хранения.

В настоящее время особо актуальной стала оценка уже используемых криптоалгоритмов. Задача определения эффективности средств защиты зачастую более трудоемкая, чем их разработка, требует наличия специальных знаний и, как правило, более высокой квалификации, чем задача разработки. Это обстоятельства приводят к тому, что на рынке появляется множество средств криптографической защиты информации, про которые никто не может сказать ничего определенного. При этом разработчики держат криптоалгоритм (часто нестойкий) в секрете. [2].

Широкое применение компьютерных технологий и постоянное увеличение объема информационных потоков вызывает постоянный рост интереса к криптографии. В последнее время увеличивается роль программных средств защиты информации, просто модернизируемых не требующих крупных финансовых затрат в сравнении с аппаратными криптосистемами. Современные методы шифрования гарантируют практически абсолютную защиту данных, но всегда остается проблема надежности их реализации.

На сегодняшний день криптографические методы применяются для идентификации и аутентификации пользователей, защиты каналов передачи данных от навязывания ложных данных, защиты электронных документов от копирования и подделки.

По мере образования информационного общества, криптография становится одним из основных инструментов, обеспечивающих конфиденциальность, доверие, авторизацию, электронные платежи, корпоративную безопасность и бесчисленное множество других важных вещей.

Криптографические методы могут помочь обеспечить безопасность, но только на эти методы надеяться не следует. Криптографические методы могут применяться для решений следующих проблем безопасности:

• 1) конфиденциальности передаваемых/хранимых данных;
• 2) аутентификации;
• 3) целостности хранимых и передаваемых данных;
• 4) обеспечения подлинности документов. [3]