m2 = 21 = 10 mod 23, 0< m2= 10 < 23, è îòïðàâëÿåò

Çàøèôðîâàíèå ìîæåò áûòü îïèñàíî óðàâíåíèåì Ci  = Pi + F(Yi ), ãäå i=1, N ; N - ÷èñëî áëîêîâ îòêðûòîãî òåêñòà, Ci  è Pi   - i –å áëîêè çàøèôðîâàííîãî è îòêðûòîãî òåêñòîâ ñîîòâåòñòâåííî, F- øèôðóþùåå ïðåîáðàçîâàíèå, ðåàëèçóåìîå àëãîðèòìîì áëî÷íîãî øèôðîâàíèÿ, Yi  - ïðåäâàðèòåëüíàÿ ãàììà, Y1 - ñèíõðîïîñûëêà.

  Ðåæèì âûðàáîòêè èìèòîâñòàâêè. Ïðåäíàçíà÷åí äëÿ çàùèòû îò íàâÿçûâàíèÿ ëîæíûõ ñîîáùåíèé âî âðåìÿ ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè ïî îòêðûòûì êàíàëàì ïóòåì ãåíåðàöèè èìèòîâñòàâêè – îòðåçêà èíôîðìàöèè ôèêñèðîâàííîé äëèíû, êîòîðûé ôîðìèðóåòñÿ ïî îïðåäåëåííîìó ïðàâèëó èç îòêðûòûõ äàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì êëþ÷à è äîáàâëÿåòñÿ ê øèôðòåêñòó äëÿ îáåñïå÷åíèÿ èìèòîçàùèòû. Äëèíà èìèòîâñòàâêè Ð îïðåäåëÿåòñÿ âåðîÿòíîñòüþ íàâÿçûâàíèÿ ëîæíûõ ñîîáùåíèé, âåëè÷èíîé îáû÷íî ïðèíèìàåìîé ðàâíîé 2-ð.

Òåïåðü î êðèïòîñòîéêîñòè(ñòîéêîñòè) ðàññìîòðåííûõ ñòàíäàðòîâ øèôðîâàíèÿ äàííûõ. Ìíîãîëåòíèé îïûò ýêñïëóàòàöèè DES è åãî îòêðûòîñòü ïðèâåëè ê òîìó, ÷òî DES ñòàë îäíèì èç íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ êðèïòîàëãîðèòìîâ; áûëè èçó÷åíû è ïðåîäîëåíû ìíîãî÷èñëåííûå åãî ñëàáîñòè; DES ñòàë îòïðàâíîé òî÷êîé äëÿ ìåæäóíàðîäíûõ ñòàíäàðòîâ â ýòîé îáëàñòè. Ñðåäè îñíîâíûõ íåäîñòàòêîâ DES(1977) ìîæíî îòìåòèòü âîçìîæíîñòü ïîÿâëåíèÿ “ñëàáûõ” êëþ÷åé, íåáîëüøàÿ äëèíà êëþ÷à(56 áèò + 8 áèò ïðîâåðêè íà ÷åòíîñòü) è èçáûòî÷íîñòü êëþ÷à (8 áèò ïðîâåðêè íà ÷åòíîñòü). Îòíîñèòåëüíî ðîññèéñêîãî ñòàíäàðòà øèôðîâàíèÿ äàííûõ ÃÎÑÒ 28147-89(1989) ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íåèçâåñòíû íà ñåãîäíÿøíèé äåíü àòàêè íà íåãî, áîëåå ýôåêòèâíûå, ÷åì àòàêà ìåòîäîì “ãðóáîé ñèëû”. Âûñîêàÿ ñòîéêîñòü ñòàíäàðòà îïðåäåëÿåòñÿ, â ÷àñòíîñòè, áîëüøîé äëèíîé êëþ÷à(256 áèò) è 32 ðàóíäàìè ïðåîáðàçîâàíèé(â DES 16 ðàóíäîâ).

Î ïðèìåíåíèè àëãîðèòìîâ áëî÷íîãî øèôðîâàíèÿ. Êëàññè÷åñêèé âàðèàíò ïðèìåíåíèÿ àëãîðèòìîâ áëî÷íîãî øèôðîâàíèÿ – ýòî  îáåñïå÷åíèå êîíôèäåíöèàëüíîñòè ïîëüçîâàòåëüñêîé èíôîðìàöèè êàê â ëîêàëüíûõ êîìïüþòåðàõ, òàê è ïðè ïåðåäà÷å èíôîðìàöèè ïî îáùåäîñòóïíûì ñåòÿì ïåðåäà÷è äàííûõ (íàïðèìåð, ýëåêòðîííàÿ ñèñòåìà ïëàòåæåé, ýëåêòðîííûé îáìåí êîììåð÷åñêîé èíôîðìàöèè, àóòåíòèôèêàöèÿ(óñòàíîâëåíèå ïîäëèííîñòè) ñîîáùåíèé). Äðóãîé âàðèàíò - èõ èñïîëüçîâàíèå äëÿ èìèòîçàùèòû ïåðåäàâàåìîé ïî êàíàëàì ñâÿçè èíôîðìàöèè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîÿâëÿåòñÿ íîâàÿ îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ àëãîðèòìîâ áëî÷íîãî øèôðîâàíèÿ, ñâÿçàííàÿ ñ çàùèòîé ñåòåâîé ñëóæåáíîé èíôîðìàöèè. Òàê, íàïðèìåð, â äîìåíå WINDOWS NT îáìåí èíôîðìàöèåé ìåæäó êîíòðîëëåðîì äîìåíà è êîìïüþòåðîì, íà êîòîðîì ïîëüçîâàòåëü ïûòàåòñÿ ïðîéòè àâòîðèçàöèþ, ïðîèñõîäèò â îòêðûòîì âèäå, ÷òî äàåò çëîóìûøëåííèêó, ñëåäÿùåìó çà ñåòåâûìè ñîåäèíåíèÿìè, ïîòåíöèàëüíóþ âîçìîæíîñòü çàìåíèòü èäåíòèôèêàòîð áåçîïàñíîñòè ïîëüçîâàòåëÿ èäåíòèôèêàòîðîì áåçîïàñíîñòè àäìèíèñòðàòîðà. Ïðè ýòîì çëîóìûøëåííèê ïîëó÷èò âîçìîæíîñòü íåñàíêöèîíèðîâàííîãî äîñòóïà ê íåïðåäíàçíà÷åííîé äëÿ íåãî èíôîðìàöèè. Çàùèòîé îò ïîäîáíîé óãðîçû ìîæåò ÿâëÿòüñÿ øèôðîâàíèå ñåòåâîãî òðàôèêà ñ ïîìîùüþ àëãîðèòìîâ áëî÷íîãî øèôðîâàíèÿ. 

 Àñèììåòðè÷åñêèå êðèïòîñèñòåìû.

  Êðèïòîñèñòåìà áåç ïåðåäà÷è êëþ÷åé. Ïóñòü ñóáúåêòû À_i ( i = 1,n ) äîãîâîðèëèñü îñóùåñòâëÿòü ìåæäó ñîáîé ñåêðåòíóþ(òàéíóþ) ïåðåïèñêó. Äëÿ ýòîãî îíè âûáèðàþò ïðîñòîå ÷èñëî Ð, òàêîå, ÷òîáû îíî, âî-ïåðâûõ, áûëî äîñòàòî÷íî áîëüøèì, è,

âî-âòîðûõ, ÷òîáû ÷èñëî Ð – 1 áûëî ýâêëèäîâûì(â êàíîíè÷åñêîì ðàçëîæåíèè íåò êðàòíûõ ñîìíîæèòåëåé) è ðàçëàãàëîñü íà íå î÷åíü áîëüøèå ïðîñòûå ìíîæèòåëè. Êàæäûé èç ñóáúåêòîâ Ài ( i = 1,n ) íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà âûáèðàåò íàòóðàëüíîå ÷èñëî à­­i­ , âçàèìíî ïðîñòîå ñ ÷èñëîì Ð – 1, òî åñòü( à­­i­ , Ð – 1 ) = 1, i = 1,n . Äàëåå, êàæäûé ñóáúåêò Ài  îïðåäåëÿåò ÷èñëî â­­i  èç óñëîâèÿ à­­iâ­­i = 1 mod(P-1), 0< â­­i < Ð – 1. Òàêèì îáðàçîì, êàæäûé ñóáúåêò Ài ñòàíîâèòñÿ îáëàäàòåëåì äâóõ ñåêðåòíûõ êëþ÷åé: ïåðâîãî ài è âòîðîãî â­­i , ( i = 1, n ) .

  Òåïåðü óæå ñóáúåêò À_i ìîæåò ïîñëàòü ñóáúåêòó À_j ( i j , i,j =1, n ) ñåêðåòíîå ñîîáùåíèå m ( 0< m < P - 1) ïî ñëåäóþùåé ñõåìå:

Ñóáúåêò À_i  çàøèôðîâûâàåò ñåêðåòíîå ñîîáùåíèå m ñâîèì ïåðâûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì:

       a_i

m1 = m   mod P, 0< m1 < P, è îòïðàâëÿåò m1 ñóáúåêòó Àj .

Ñóáúåêò À_j  çàøèôðîâûâàåò ïîëó÷åííîå ñîîáùåíèå m₁ ñâîèì ïåðâûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì:

       a_j

m2 = m1   mod P, 0< m2 < P, è îòïðàâëÿåò m2 ñóáúåêòó Ài .

Ñóáúåêò À_i  çàøèôðîâûâàåò ïîëó÷åííîå îò ñóáúåêòà À_j ñîîáùåíèå m₂  ñâîèì âòîðûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì:

       â_i

m3 = m2   mod P, 0< m3 < P, è îòïðàâëÿåò m3 ñóáúåêòó Àj .

Ñóáúåêò À_j  çàøèôðîâûâàåò ïîëó÷åííîå ñîîáùåíèå m₃ ñâîèì âòîðûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì:

       â_j

m₄ = m₃   mod P, 0< m₄ < P, è ñîáñòâåííî ïîëó÷àåò ïðåäíàçíà÷åííîå åìó ñóáúåêòîì À_i ñåêðåòíîå ñîîáùåíèå m. Äåéñòâèòåëüíî, ýòî ñëåäóåò èç óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ âòîðûõ ñåêðåòíûõ êëþ÷åé â_i  è â_j è òåîðåìû Ýéëåðà:

      â_j       â_i â_j   à_j â_i â_j   à_i â_i à_j â_j

  m3 = m2 =  m1    = m        = m    mod P.

Ïðèìåð 6.  Ðàññìîòðèì ïðîöåäóðó ñåêðåòíîé ïåðåïèñêè äâóõ ñóáúåêòîâ, íàïðèìåð,  À1 è À2 . Ïóñòü À1 è À2  âûáðàëè Ð = 23, à1 = 5. à2 = 7. Òîãäà â1 è â2 íàõîäÿòñÿ èç ñëåäóþùèõ ñðàâíåíèé ñîîòâåòñòâåííî: 5â1 = 1 mod 22, 7â2 = 1 mod 22, òî åñòü â1 = 9 è â2 = 19.

Òåïåðü ïåðåäà÷à ñóáúåêòîì À1 ñóáúåêòó À2 , íàïðèìåð, ñåêðåòíîãî ñîîáùåíèÿ

m = 17 ïðîèñõîäèò ïî ñõåìå:

Ñóáúåêò À₁ çàøèôðîâûâàåò ñåêðåòíîå ñîîáùåíèå m = 17 ñâîèì ïåðâûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì 5 :

        5

m1 = 17 = 21 mod 23, 0< m1= 21 < 23, è îòïðàâëÿåò m1= 21 ñóáúåêòó À2 .

2. Ñóáúåêò À2 çàøèôðîâûâàåò ïîëó÷åííîå ñîîáùåíèå m1= 21  ñâîèì ïåðâûì ñåêðåòíûì êëþ÷îì 7 :     7