Симметричный и ассимметричный методы шифрования данных: характерные особенности, сфера применения!

Шифр DES — это симметричный алгоритм блочного шифрования, который был стандартом для защиты данных в США с 1977 по 2001 год. DES использует 56-битный ключ для шифрования данных блоками по 64 бита. Шифр RSA — это асимметричный алгоритм шифрования, который используется способы шифрования для безопасной передачи данных в интернете.

Защита важных данных в энергетическом секторе с помощью накопителей с шифрованием Kingston IronKey

Для этого наряду с разработкой новых способов добычи информации разрабатываются и все новые способы ее защиты. В основе асимметричных алгоритмов шифрования – идея односторонних функций ƒ(х), в которых найти х совершенно просто, однако даже когда х известен, значение ƒ(х) определить практически невозможно. В качестве примера подобной функции можно привести справочник телефонных номеров крупного города.

Текст научной работы на тему «Распространенные методы шифрования и их краткая характеристика»

Если сравнивать симметричные алгоритмы шифрования с асимметричными, то и там, и там будут свои плюсы и минусы. Преимущество симметричных систем в том, что они больше изучены, проще в применении, шифруют быстро, и при меньшей допустимой длине ключа дают ту же стойкость. Наиболее распространенным алгоритмом с асимметричным шифрованием является алгоритм RSA, в основе которого лежит вычислительная сложность задачи факторизации больших целых чисел. Длина ключа RSA теоретически не ограничивается, но обычно составляет от 1024 до 8192 бит. В эпоху промышленной революции появились первые шифровальные машины. В 1790 году Томас Джефферсон, в будущем американский президент, изобрел устройство, названное «цилиндром Джефферсона», которое позволяло автоматически шифровать текст.

• Поскольку для работы алгоритма ключ должен быть и у отправителя, и у получателя сообщения, его необходимо передать; однако при передаче по незащищенным каналам его могут перехватить и использовать посторонние.
• От примитивных и неустойчивых к взлому до продвинутых, с несколькими ключами, которые используются в мессенджерах.
• Сначала это были польские «криптоаналитические бомбы», позволявшие дешифровывать ранние, менее защищенные коммерческие версии немецкой машины.
• Система Цезаря шифрования ключевыми словами представляет собой систему однобуквенных замен.

Криптография и главные способы шифрования информации

С использованием компьютерных технологий такая задача стала занимать настолько мало времени, что использование подобных алгоритмов утратило всякий смысл. В систему создания электронных цифровых подписей заложены принципы асимметричных алгоритмов. Y.Цезарь использовал заменяющий тип ширфласа во время войны с галлами.

Асимметричное шифрование — это метод шифрования данных, предполагающий использование двух ключей — открытого и закрытого. Открытый (публичный) ключ применяется для шифрования информации и проверки электронной подписи. Закрытый (приватный) ключ применяется для подписания и расшифровки данных, зашифрованных открытым ключом. Открытый и закрытый ключи — это очень большие числа, связанные друг с другом определенной функцией, но так, что зная одно, крайне сложно вычислить второе.

После того, как раб-носитель информации добирался по назначению, волосы снова сбривали и читали нанесенный текст. Главными недостатками данного метода являлись слабая оперативность передачи сообщений и большая ненадежность. Ведь в процессе путешествия носитель сообщения мог быть убит, мог заболеть, наконец, мог просто сбежать. Симметричные алгоритмы требуют меньше ресурсов и демонстрируют большую скорость шифрования, чем асимметричные алгоритмы. Большинство симметричных шифров предположительно устойчиво к атакам с помощью квантовых компьютеров, которые в теории представляют угрозу для асимметричных алгоритмов. Блочные алгоритмы шифруют данные блоками фиксированной длины (64, 128 или другое количество бит в зависимости от алгоритма).

В сочетании с перехватом сообщения, методом обратной разработки это позволяет если не найти ключ, то хотя бы понять алгоритм шифрования. В соответствии с ним надо заменить каждую букву изначального текста на число, соответствующее порядковому номеру буквы в алфавите. Чтобы расшифровать послание, надо знать, какой алфавит следует использовать. Симметричные используют один и тот же ключ для шифрования информации и для её расшифровки. Это значит, что отправитель и получатель зашифрованного сообщения должны обменяться копией секретного ключа по защищённому каналу, прежде чем начать передачу зашифрованных данных.

Симметричное шифрование для шифрования и дешифрования данных использует один и тот же криптографический ключ. Такой метод широко распространён в криптографии, поскольку очень прост в работе и понимании, техническая нагрузка на оборудование невелика и, таким образом, обеспечивается высокая скорость и надежность шифрования. Сегодня шифрование (криптография) — основа информационной безопасности в самых различных отраслях. Она применяется обычными людьми в повседневной и рабочей переписке, денежных переводах, при хранении данных на домашних компьютерах и т.д. Особое значение секретность данных имеет в государственном управлении, дипломатической работе, банковском деле, военной сфере, коммерческой деятельности и т.д. Помочь расшифровать сообщение может анализ самой криптографической системы — в частности, устройства или программы, с помощью которых составляется шифр.

Тогда он, используя открытый ключ, шифрует текст и пересылает его по открытому каналу связи, но уже в зашифрованном виде. А расшифровку получатель (то есть, абонент А), делает уже другим, секретным ключом. Также на практике широко используется комбинированный тип шифрования. Например, для передачи самих данных применяется более быстрое симметричное, а для передачи нужного для их расшифровки ключа (который тоже является информацией) — асимметричное.

Самым простым методом дешифровки зашифрованного сообщения является использование ключа. Существуют методы, позволяющие дешифровать сообщение без ключа — их изучением и разработкой занимается такая дисциплина, как криптоанализ. Для реализации системы асимметричного шифрования или получения уникальной электронной цифровой подписи пользователю необходимо использовать специальную программу, генерирующую ключи. Есть несколько криптосистем, которые имеют эту возможность. Наиболее известна универсальная криптосистема RSA, которая не только генерирует ключи, но и позволяет преобразовывать информацию. Симметричное шифрование используется для обмена данными во многих современных сервисах, часто в сочетании с асимметричным шифрованием.

Объяснили разницу и разобрали 10 популярных методов шифрования, которые повлияли на сферу безопасности. Скорее всего, вы уже сталкивались с простейшей криптографией и, возможно, знаете некоторые способы шифрования. Например Шифр Цезаря часто используется в развивающих детских играх. Шифр использует матрицу 5×5, заполненную ключевым словом и остальными буквами алфавита (буквы I и J объединяются). Сообщение делится на пары, и каждая пара шифруется в зависимости от положения букв в матрице.

Он позволил расшифровывать передачи немецкого военно-морского командования. Так началась новая компьютерная эпоха в истории криптографии. Новый толчок к развитию криптография получила в Европе Нового времени, в которой наработки арабских ученых соединились с европейскими традициями шифрования текстов, новейшими достижениями западной науки и технологий. Криптография из разрозненных практик начала оформляться в полноценную дисциплину. Открытый ключ используется, чтобы зашифровать текст сообщения, а секретный — чтобы расшифровать текст. В XXI веке криптография играет серьезную роль в цифровой жизни современных людей.

Для упрощения управления ключами существует программное обеспечение, например обертка ключа. Она шифрует ключи шифрования организации, по отдельности или массово. При необходимости их можно развернуть, обычно с помощью симметричного шифрования. Шифрование облачного хранилища： данные или текст преобразуются с помощью алгоритмов шифрования, а затем помещаются в облачное хранилище.

Алгоритм разбивает большие фрагменты исходного сообщения на 64-битные блоки и шифрует каждый из них по отдельности. Коллизия означает, что два разных входных значения дали одно и то же хеш-значение. Если атака с целью нахождения коллизии окажется успешной, то приложение, которое использует хеш-значения для проверки целостности данных, будет скомпрометировано. Алгоритм разработало Агентство национальной безопасности США для защиты государственных документов.