אלגוריתמים להצפנת נתונים. אלגוריתמי הצפנה סימטריים. אלגוריתם ההצפנה RSA. אלגוריתם ההצפנה DES. בחר את אלגוריתם ההצפנה

בשנת האנושות בעידן המחשב שלנו מסרב ויותר כדי לאחסן מידע בכתב יד או מודפס, והעדיף לעשות מסמכים אלקטרוניים. ואם לפני גונב נייר או קלף, אך כעת הוא לפרוץ מידע אלקטרוני. עצמם אלגוריתמים הצפנת נתונים היו ידועים מאז ומעולם. תרבויות רבות העדיפו להצפין את הידע הייחודי שלהם, כך שהם יכולים לקבל ידע האדם היחיד. אבל בוא נראה איך הוא מוצג על עולמנו.

מהי מערכת הצפנת נתונים?

כדי להתחיל לקבוע מייצגי מערכת הצפנה בכלל. באופן כללי, מדובר באלגוריתם מיוחד לקבלת מידע הקלטה, מה שיהיה מובן רק למעגל מסוים של אנשים.

במובן הזה, הכל זר שהוא רואה, צריך (באופן עקרוני, זה) נראה סט משמעות של דמויות. קרא רצף יכול רק מישהו שיודע את כללי מיקומם. כמו דוגמה פשוטה מאוד, אתה יכול לקבוע את אלגוריתם ההצפנה עם איות של מילים, למשל, בחזרה לחזית. כמובן, זה הוא פרימיטיבי ביותר, אתה יכול לחשוב על. המשמעות היא כי אם אתה יודע את הכללים של כניסה, לשחזר את הטקסט המקורי לא עבד.

למה לעשות את זה?

מה כל זה מגיע עם כנראה אין צורך להסביר. תראה, בשביל מה כמות הידע שהותיר תרבויות עתיקות, מוצפן כעת. אם הקדמונים לא רוצה אותנו לברר, אם הכול נעשה במהירות, שהאדם היה מסוגל להשתמש בהם רק כאשר הרמה הרצויה של פיתוח - עדיין הוא יכול רק לנחש.

עם זאת, אם אנחנו מדברים על העולם של היום, אבטחת מידע הפכה לאחת הבעיות הגדולות ביותר. שפטו בעצמכם, כי ישנם מסמכים רבים בארכיונים של אותו, אשר ממשלות מסוימות לא רוצה להחיל, איך עיצובים סודיים רבים כמו טכנולוגיות חדשות. אבל כל זה הוא, על פי רוב, היא המטרה העיקרית של האקרים שנקרא, במובן הקלאסי של המונח.

זה שעולה לך בראש רק משפט אחד שהפך עקרונות קלסיים של פעילות Natana Rotshilda: "מי בעלים של המידע, בעלים של העולם" וזו סיבת המידע נחוץ כדי להגן מפני עיניים חטטניות, כך שהיא לא להשתמש מישהו אחר למטרות האנוכיות שלהם.

קריפטוגרפיה: נקודת ההתחלה

עכשיו, לפני בהתחשב במבנה מאוד כי יש כל אלגוריתם הצפנה, קצת לצלול לתוך הסיפור, באותם ימים, כאשר המדע היה בחיתוליו.

הוא האמין כי את אמנות הסתרת נתונים פעילות החלו לפתח כמה אלף שנים לפני העידן שלנו. עליונות נזקפת לזכות השומרים העתיקים, שלמה המלך והכוהנים המצרי. רק הרבה יותר מאוחר היו אותם התווים הרוני וסמלים כמו. אך הדבר המעניין: לפעמים אלגוריתם הצפנה טקסט (כלומר, הם קודיפיקציה בזמנו) היה כי באותו כתב היתדות השומרי העתיק תו אחד יכול להיות לא רק אות אחת, אלא גם את כל מילה, מושג או אפילו הצעה. בגלל פרשנות זו של הטקסטים האלה אפילו עם מערכות הצפנה מודרניות המאפשרות לשחזר את המראה המקורי של כל טקסט, זה בלתי אפשרי לחלוטין. אם כבר מדברת בשפה מודרנית, היא מתקדמת למדי, כפי שהוא מתבטא כעת, אלגוריתמי הצפנה סימטריים. הם לשכון לבד.

העולם המודרני: הסוגים של אלגוריתמי הצפנה

באשר להגנה על מידע חסוי בעולם המודרני, זה צריך גם להתעכב על הימים שבהם המחשבים לא היו ידועים לאנושות. שלא לדבר כמה נייר הועבר האלכימאים, או באותו הטמפלרים, מנסה להסתיר את הטקסטים נכון ידועים להם את הידע, כדאי לזכור כי מאז הופעתה של בעיה בתקשורת רק החמירה.

ואז, אולי, את המכשיר הכי ידוע עשוי להיקרא מכונת הצופן גרמנית בתקופת העולם השנייה בשם "אניגמה", אשר תורגם לאנגלית פירושו "תעלומה." שוב, זוהי דוגמה לאופן שבו את האלגוריתמים להצפנה סימטרית משמשים, שמהותו היא shifrovschik ו קריפטואנליזה יודע את המפתח (אלגוריתם), במקור מיושם להסתיר נתונים.

היום, הצפנה כזה משמשת בכל מקום. הדוגמא הבולטת ביותר יכולה להיחשב, למשל, אלגוריתם הצפנת AES256, שהוא התקן הבינלאומי. מנקודת המבט של מינוח המחשב, זה מאפשר לך להשתמש אורך מפתח של 256 סיביים. באופן כללי, אלגוריתמי הצפנה מודרניים הם מגוונים למדי, וחלקו אותם יכולים להיות גס לשני סוגים מקיפים: סימטריות סימטריות. הם, בהתאם לאזור היעד, כעת בשימוש נרחב מאוד. הבחירה של אלגוריתם ההצפנה תלוי משימות ושיטת מידע התאוששות בצורתו המקורית. אבל מה ההבדל ביניהם?

סימטרי ואלגוריתמי הצפנה א-סימטריים: מה ההבדל

עכשיו בוא נראה איזה סוג של הבדל מהותי בין מערכות כאלה ואת העקרונות שעליהם מבוססת הבקשה שלהם בפועל. כפי שעולה בבירור, אלגוריתמי ההצפנה קשורים המושגים הגיאומטריים של סימטריה ואסימטריה. מה זה אומר עכשיו שיוסבר.

אלגוריתם הצפנה סימטרי DES, שפותח בשנת 1977, מרמז על קיומו של מפתח בודד, כי ידוע כביכול עבור שני הצדדים הנוגעים בדבר. זה קל לשימוש בידיעת מפתח, לממשו, לקרוא אותו סט המשמעות של דמויות, להביא אותו, אם אפשר לומר כך, בצורה קריאה.

ומה הם אלגוריתמים הצפנה א-סימטרית? ישנם שני מפתחות משמשים, כי היא לקודד את המידע המקורי משתמש אחד כדי לפענח את התוכן - והשני, וזה לא צריך להיות זהה, או בעת ובעונה אחת היו הצדדים קידוד ופענוח. עבור כל אחד מהם רק אחד. לפיכך, רמה גבוהה מאוד של שני המפתחות נשללה מלהיכנס מצד השלישי. עם זאת, על פי המצב הנוכחי, האקרים רבים לגנוב סוג זה של בעיה מסוימת ואינם. דבר נוסף - כדי למצוא בדיוק את המפתח (באופן כללי, סיסמא), אשר מתאימה כדי לפענח את הנתונים. אבל אפשרויות יכולות להיות שיש כל כך הרבה שאפילו המחשב המודרני ביותר יעבד אותם במשך כמה עשורים. כאמור, אף אחד מערכות המחשב הקיימות בעולם לפרוץ גישה אליו ולקבל את מה שמכונה "האזנות הסתר" לא יכול ולא יהיה מסוגלים בעשורים הקרובים.

הכי ידוע נפוץ אלגוריתמי ההצפנה

אבל בחזרה בעולם המחשב. מה על אלגוריתמי הצפנה בסיסי הצעה להגנה של מידע על השלב הנוכחי של התפתחות המחשב וטכנולוגיה ניידת?

ברוב המדינות, סטנדרט דה-פקטו הוא מערכת הצפנת AES מבוססת על מפתח 128 סיבי. עם זאת, במקביל עם זה משמש לעתים אלגוריתם ההצפנה RSA, אשר למרות שהוא קשור הצפנה באמצעות מפתח ציבורי (הציבור) בכל זאת הוא אחד הכי אמין. זו, אגב, הוכיח ידי כל המומחים המובילים מאז המערכת עצמה תלויה לא רק על הצפנת נתונים, אלא גם לשמירה על שלמות המידע. באשר להתפתחות המוקדמת, שאליו מתייחס אלגוריתם הצפנת DES, זה התנער, ומנסה להחליף אותו כבר התחיל בשנת 1997. לאחר מכן הוא התבסס על זה, AES תקן הצפנה חדשה ומתקדמת (Advanced) (ראשון עם מפתח 128 סיבי, ולאחר מכן - עם מפתח 256 סיבי).

הצפנת RSA

עכשיו אנחנו מתמקדים בטכנולוגיה RSA המתייחס מערכת הצפנה א-סימטרית. נניח אדם אחד שולח אחר מידע מוצפן עם אלגוריתם זה.

כדי להצפין לקחת שני מספר גדול מספיק של X ו- Y, הם חישבו Z המוצר שלהם, נקרא מודול. בהמשך כמה המספר שנבחר זרים A, אשר עונה על התנאי: 1

מה קורה כאשר משלוח? השולח יוצר מוצפן, מיועד F, עם ההודעה הראשונית M, ואחריו חזקת מודול כפל Z: F = M ** A * (Z mod). נמען דוגמה פשוטה היא לחשב: M = F ** B * (Z mod). באופן כללי, כל הפעולות הללו מופחתים באופן בלעדי להקמת כוח. אותו העיקרון עובד אופציה עם יצירת חתימה דיגיטלית, אבל המשוואה כאן היא יותר מסובכת. כדי למנוע הצפת אלגברת הראש של המשתמש, חומר כזה לא יינתן.

מה אני יכול לומר, אם אנחנו מחפשים את העתיד, בלי להיות מסוגל לפענח את העבר. אם אתה מסתכל על העולם של האלף שלנו, אנו יכולים לראות כי באותה הקיסר הרומי גאיוס Yuliy Tsezar בחלק בכתביו בשימוש באלגוריתמים הצפנה סימטרי. ובכן, אם אתה מסתכל על ליאונרדו דה וינצ'י, כך שהכל איכשהו לא על עוצמה מפני הכרה כי בתחום קריפטוגרפיה, האיש שחייה מכוסה במעין מעטה מסתורין, עלה המודרני שלה במשך מאה שנים.

עד עכשיו, הרבה אנשים לא נותנים מנוחה אל "Smile המונה ליזה," כביכול שבו יש משהו אטרקטיבי, כי האדם המודרני אינו מסוגל להבין. אגב, בתמונה ביחס תווים מסוימים (בעיניים של השמלה, וכן הלאה. ד) שהתגלה לאחרונה שמראה בבירור שכל זה מכיל כמה גאון גדול מוצפן המידע היום, אבוי, לקחת אותנו לא. אבל אנחנו אפילו לא דיברנו על סוגים שונים של מבנים בקנה מידה גדול, אשר הצליחו להפוך את ההבנה של הפיזיקה של זמן.

כמובן, מוחות מסוימים נוטים רק העובדה כי ברוב המקרים, כבר השתמשו "חתך הזהב" כביכול, אולם, וזה לא נותן את המפתח לכל כי החנות עצום של ידע, אשר האמינו או שאיננו מבינים, או אבד לנצח. ככל הנראה, קריפטוגרפיה נותרה להיעשות במגרש מדהים של עבודה כדי להבין כי אלגוריתמי הצפנה מודרניים קרובים לא הולכים לשום השוואה עם זמן ההפעלה של תרבויות עתיקות. יתר על כן, אם יש היום מתקבלים עקרונות כלליים אבטחת מידע, אלה ששמשו בימי קדם, לצערי, אנחנו לגמרי לא נגישים ובלתי נתפסים.

ועוד דבר אחד. יש דעה לא מבוטלת כי רוב הטקסטים העתיקים לא ניתן לתרגם רק בגלל המפתחות לפענוח שלהם נשמרים בקפידה על ידי חברות סודיות כמו מייסון, אילומינטי, וכו 'אפילו הטמפלרים השאיר את חותמם כאן. מה לומר כי ספריית הוותיקן נותרה בלתי נגישה עד כה? האם אין את הרמזים העיקריים להבנת העתיקה? מומחים רבים נוטים לגרסה זו, מתוך אמונה כי הוותיקן מסתיר במכוון את המידע הזה מהציבור. אז זה או לא, עד שאף אחד לא יודע. אבל דבר אחד ניתן לומר בוודאות - מערכות הצפנה עתיקות לא היו בשום אופן נחותות (או, אולי, נעלות) לאלה המשמשות בעולם המחשבים המודרני.

במקום מילת מפתח

לבסוף, יש לומר כי לא כל ההיבטים הקשורים למערכות הצפנה הנוכחית ואת השיטות שבהן הם משתמשים נחשבו כאן. העניין הוא שברוב המקרים זה יהיה צורך לגרום נוסחאות מתמטיות מורכבות כדי להציג חישובים שמהם רוב המשתמשים פשוט להסתובב ילך. זה מספיק כדי להסתכל על דוגמה עם התיאור של אלגוריתם RSA להבין שכל דבר אחר ייראה הרבה יותר מסובך.

העיקר כאן הוא להבין ולחדור, כביכול, את מהות העניין. ובכן, אם אנחנו מדברים על מערכות מודרניות המציעות לאחסן מידע סודי באופן כזה שהוא זמין למספר מוגבל של משתמשים, אין כאן ברירה. למרות קיומו של מערכות הצפנה רבות, אותם אלגוריתמים RSA ו- DES בבירור לאבד את הפרטים של AES. עם זאת, ואת רוב היישומים של היום שפותחו עבור מערכות הפעלה שונות לחלוטין, להשתמש AES (כמובן, בהתאם לתחום של יישום המכשיר). אבל הנה האבולוציה "הבלתי מורשית" של מערכת ההצפנה הזאת, בלשון המעטה, רבים, במיוחד יוצריה, מזועזעים. אבל באופן כללי, על סמך מה זמין כיום, משתמשים רבים יוכלו להבין בקלות מה הצפנה נתונים הצפנה מערכות, למה הם צריכים וכיצד הם עובדים.