Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
Азов, Ростовская область, Россия
ГРНТИ 20.00 ИНФОРМАТИКА
В статье рассматриваются методы криптографической защиты информации. Методы криптографической защиты информации − это специальные методы шифрования, кодирования или иного преобразования информации, которые делают ее содержимое недоступным без представления ключа криптограммы и обратного преобразования. Криптографическая защита, несомненно, является наиболее надежным методом защиты, поскольку сама информация защищена напрямую и к ней нет доступа.
криптография, шифрование, сжатие, кодирование, стенография, защита информации
Сегодня самым надежным методом шифрования для передачи информационных данных на большие расстояния является именно криптографическая защита информации.
Криптография ̵− это наука, изучающая и описывающая модели информационной безопасности. Она позволяет решить многие проблемы, связанные с информационной безопасностью сети:
- конфиденциальность;
- аутентификацию;
- контроль;
- целостность взаимодействующих участников.
Основная цель криптографической защиты информации − гарантировать конфиденциальность и защиту данных информации компьютерных сетей в процессе передачи по сети между пользователями системы.
Защита конфиденциальной информации, основанная на криптографической защите, шифрует информационные данные с помощью обратимых преобразований, каждое из которых описывается ключом и порядком, которые определяют порядок его применения.
Важным элементом криптографической защиты информации является ключ, отвечающий за выбор преобразования и последовательность его выполнения.
Классификация криптографических методов преобразования информации по типу воздействия на выходные данные включает следующие виды (рисунок 1.1):
Рисунок 1.1 – Классификация методов криптографического преобразования информации
Шифрование
Шифрование включает изменение исходного кода с помощью логических, математических, комбинаторных и других операций. В результате таких преобразований выходные данные принимают форму хаотически расположенных символов (чисел, букв и т. д.) и кодов двоичной системы.
Инструментами создания шифра служат ключ и алгоритм преобразования.
Шифрование − это основной криптографический метод изменения данных на компьютерах. Чтобы иметь возможность эффективно бороться с крипто − атаками (атаки на шифры, криптоанализ), методы шифрования должны соответствовать ряду требований (рисунок 1.2):
Рисунок 1.2 – Требования методов шифрования
Эффективность шифрования определяется криптографической стойкостью шифра. Единицей измерения этого показателя может быть: время; стоимость инструментов, необходимых криптоаналитику для расшифровки без знания ключа.
На рисунке 1.3 изображен механизм работы простейшей криптосистемы:
Рисунок 1.3 – Механизм работы криптосистемы
В этой модели отправитель создает сообщение с открытым исходным кодом (M), которое передается законному адресату по незащищенному каналу. Канал находится под контролем злоумышленника, который пытается перехватить и выпустить сообщение. Чтобы не дать перехватчику расшифровать переданные данные, отправитель защищает их с помощью обратимого преобразования (Ek (C)), а затем получает зашифрованный текст (C). Он отправляет его получателю. Адресат получает зашифрованный текст, раскрывает секретное сообщение с помощью дешифратора (Dk (C)) и получает исходный текст (M).
Ек — один из алгоритмов преобразования, К — это критпографический ключ, который определяет выбор алгоритма, подходящего для конкретного шифрования.
Стенография
Этот метод, единственный среди криптографических методов, позволяет скрыть не только информацию, но и сам факт их хранения и передачи. Сокращение основано на маскировании конфиденциальных данных между общедоступными файлами. Другими словами, закрытая информация скрывается, а вместо нее создаются дубликаты.
Кодирование
Преобразование данных с использованием этой техники основано на принципе замены слов и фраз исходного кода кодами. Закодированные данные могут отображаться в виде буквенных, цифровых или буквенно-цифровых комбинаций. Для кодирования и декодирования используются словари или специальные таблицы.
Рассмотренный метод подходит для использования в системах с небольшим набором семантических структур. Обратной стороной кодирования является то, что вам необходимо хранить и распространять кодовую книгу, а также часто менять ее, чтобы избежать нежелательного рассекречивания информации.
Сжатие
Этот метод − сокращение объема исходной информации. Концепция сжатия классифицируется как криптографическая с некоторыми оговорками. С одной стороны, сжатые данные требуют обратного преобразования, чтобы их можно было прочитать. С другой стороны, широко доступны инструменты сжатия и обратного преобразования, поэтому этот метод ненадежен с точки зрения информационной безопасности.
1. Криптографическая защита информации : учебное пособие / А. В. Яковлев, А. А. Безбогов, В. В. Родин, В. Н. Шамкин; ТГТУ, 2020, 140 с.
2. Криптографические методы защиты информации : учебник и практикум для академического бакалавриата / И. Н. Васильева. - Москва : Издательство Юрайт, 2016. - 349 с.
3. Цифровая стеганография / ГрибунинВадим Геннадьевич М.:Солон-Пресс, 2016. - 589 c.
4. Криптографическая защита информации. Богомолов С.А. Библиотечка студента. От простого к сложному. Персональный компьютер. - Москва, 2015 - 24 с.
