Разное

Криптографический алгоритм: Основы криптографии: от математики до физики

Содержание

Что такое криптография, и где она применяется?

Криптография — это наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним), целостности данных (невозможности незаметного изменения информации), аутентификации (проверки подлинности авторства или иных свойств объекта).

Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма или ключа в шифрованный текст (шифротекст). Традиционная криптография образует раздел симметричных криптосистем, в которых зашифровывание и расшифровывание проводится с использованием одного и того же секретного ключа. Помимо этого раздела современная криптография включает в себя асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовую криптографию.

Криптография не занимается защитой от обмана, подкупа или шантажа законных абонентов, кражи ключей и других угроз информации, возникающих в защищённых системах передачи данных.

Криптография — одна из старейших наук, её история насчитывает несколько тысяч лет. Первые примеры записей криптографии были моноалфавитными и начали появляться еще с третьего тысячелетия до нашей эры. Они представляли собой записи, текст которых был изменен путем подстановки других знаков. Начиная с IX века начали применяться полиалфавитные шифры, а с середины XX — стали применяться электромеханические шифровальщики, но все еще использовались полиграфические шифры.

До 1975 года криптография представляла собой шифровальный метод с секретным ключом, который предоставлял доступ к расшифровке данных. Позже начался период ее современного развития и были разработаны методы криптографии с открытым ключом, которые может передаваться по открытым каналам связи и использоваться для проверки данных.

Современная прикладная криптография представляет собой науку образованную на стыке математики и информатики. Смежной наукой криптографии считается криптоанализ. Криптография и криптоанализ тесно взаимосвязаны между собой, только в последнем случае изучаются способы расшифровки сокрытой информации.

С модификацией до открытого ключа криптография получила более широкое распространение и стала применяться частными лицами и коммерческими организациями, а в 2009 году на ее основе была выпущена первая криптовалюта Биткоин. До этого времени она считалась прерогативой государственных органов правления.

Виды криптографии

В основе криптографических систем лежат различные виды криптографии. Всего различаю четыре основных криптографических примитива:

  • Симметричное шифрование. Данный метод предотвращает перехват данных третьими лицами и базируется на том, что отправитель и получатель данных имеет одинаковые ключи для разгадки шифра.
  • Асимметричное шифрование. В этом методе задействованы открытый и секретный ключ. Ключи взаимосвязаны — информация, зашифрованная открытым ключом, может быть раскрыта только связанным с ним секретным ключом. Применять для разгадки ключи из разных пар невозможно, поскольку они связаны между собой математической зависимостью.
  • Хэширование. Метод основывается на преобразовании исходной информации в байты заданного образца. Преобразование информации называется хэш-функцией, а полученный результат хэш-кодом. Все хэш-коды имеют уникальную последовательность символов.
  • Электронная подпись. Это преобразование информации с использованием закрытого ключа, позволяющее подтвердить подлинность документа и отсутствие искажений данных.

Возможности и сферы применения

Изначально криптография использовалась правительством для безопасного хранения или передачи документов. Современные же асимметричные алгоритмы шифрования получили более широкое применение в сфере IT-безопасности, а симметричные методы сейчас применяются преимущественно для предотвращения несанкционированного доступа к информации во время хранения.

В частности криптографические методы применяются для:

  • безопасного хранения информации коммерческими и частными лицами;
  • реализации систем цифровой электронной подписи;
  • подтверждения подлинности сертификатов;
  • защищенной передачи данных онлайн по открытым каналам связи.

Криптография и блокчейн

В блокчейне криптография используется для защиты и обеспечения конфиденциальности личностей и персональных данных, поддержания высокой безопасности транзакций, надежной защиты всей системы и хранилища.

Хеш функции

Хэш-функции в блокчейне взаимосвязаны между собой, с их помощью достигается защита информации и необратимость транзакций. Каждый новый блок транзакций связан с хэшем предыдущего блока, который в свою очередь образован на основе хэша последнего блока, образованного до него. Таким образом каждый новый блок транзакции содержит в себе всю информацию о предыдущих блоках и не может быть подделан или изменен.

Для того, чтобы новый блок был добавлен в блокчейн цепь, сеть должна прийти к общему консенсусу и подобрать хэш нового блока. Для этого при помощи вычислительной техники майнеры предлагают множество “nonce” — вариантов значения функции. Первый майнер, который сумел путем случайного подбора сгенерировать хэш, подходящий для комбинации с предыдущими данными, подписывает им блок, который включается в цепь, и новый блок уже должен будет содержать информацию с ним.

Благодаря применению технологии хэширования в блокчейне все транзакции, которые были выполнены в системе, можно выразить одним хэшем нового блока. Метод хэширования делает практически невозможным взлом системы, а с добавлением каждого нового блока устойчивость блокчейна к атакам только увеличивается.

Цифровые подписи

В блокчейне задействован асимметричный метод криптографии на основе публичных и приватных ключей. Публичный ключ служит адресом хранения монет, секретный — паролем доступа к нему. Закрытый ключ основан на открытом ключе, но его невозможно вычислить математическим путем.

Среди множества схем криптографии на основе открытого ключа наиболее распространенной является схема на основе эллиптических кривых и схема, основанная на разложении множителей. В биткоине задействована первая схема — эллиптических кривых. Закрытый ключ в нем имеет размер в 32 байта, открытый — 33 байта, а подпись занимает около 70 байт.

Криптография с открытым ключом

Современная криптография с открытым ключом используется в системе блокчейна для перевода монет.

Для чайников принцип криптографии на основе открытых ключей можно объяснить на примере транзакции. Допустим отправитель желает отправить 1 биткоин. Для этого ему необходимо отправить транзакцию, где будет указано, откуда нужно взять монету, и куда она будет направляться (публичный ключ получателя). Когда транзакция сформирована отправитель должен подписать ее своим секретным ключем. Далее узлы связи проверяют соответствие секретного ключа отправителя с его открытым ключом, с которым на текущий момент ассоциируется монета. Если условия соблюдены, то есть открытый и закрытый ключ отправителя взаимосвязаны, то отправленная монета начнет ассоциироваться с уже с открытым ключом получателя.

Заключение

Криптография является важной составляющей современного мира и необходима в первую очередь для сохранения персональных данных и важной информации. С момента появления она прошла множество модификаций и сейчас представляет собой систему безопасности, которая практически не может быть взломана. Переоценить ее возможности для человечества сложно. Современные методы криптографии применяются практически во всех отраслях, в которых присутствует необходимость безопасной передачи или хранения данных.

Источник: https://prostocoin.com/

Алгоритмы шифрования данных – как придумать свой шифр

10 вопросов и ответов по криптографии

Алексей Раевский

  В связи с тем, что основной функцией нашего программного обеспечения является шифрование данных, нам часто задают вопросы, касающиеся тех или иных аспектов криптографии. Мы решили собрать наиболее часто задаваемые вопросы, в один документ и постарались дать на них максимально подробные, но, в то же время, не перегруженные лишней информацией ответы.

  1. Что такое криптография?

  Криптография — это теоретическая научная дисциплина, раздел математики, изучающая вопросы преобразования информации с целью ее защиты от разумных действий противника.

  2. Что такое алгоритм шифрования?

  Алгоритм шифрования — это набор логических правил, определяющих процесс преобразования информации из открытого состояния в зашифрованное (зашифровывание) и, наоборот, из зашифрованного состояния в открытое (расшифровывание).

  Алгоритмы шифрования появляются в результате теоретических исследований, как отдельных ученых, так и научных коллективов.

  3. Как с помощью шифрования защищаются данные?

  Основной принцип защиты данных с помощью шифрования — это зашифровывание данных. Зашифрованные данные для постороннего выглядят как «информационный мусор» — бессмысленный набор символов. Таким образом, если информация в зашифрованном виде попадет к злоумышленнику, он просто не сможет ей воспользоваться.

  4. Какой алгоритм шифрования самый стойкий?

  В принципе, любой алгоритм шифрования, предложенный каким-либо известным специалистом в области криптографии, считается стойким до тех пор, пока не будет доказано обратное.

  Как правило, все вновь появляющиеся алгоритмы шифрования публикуются для всеобщего ознакомления, и всесторонне изучаются в специализированных криптографических научных центрах. Результаты таких изучений также публикуются для всеобщего ознакомления.

  Таким образом, если алгоритм шифрования опубликован, существует более 5 лет и для него не найдено серьезных уязвимостей, можно считать, что его стойкость подходит для задач защиты коммерческой тайны.

  5. Что такое ключ шифрования?

  Ключ шифрования — это случайная, псевдослучайная или специальным образом сформированная последовательность бит, являющаяся переменным параметром алгоритма шифрования.

  Иными словами, если зашифровать одну и ту же информацию одним и тем же алгоритмом, но разными ключами, результаты получится также разные.

  Ключ шифрования имеет одну существенную характеристику — длину, которая, как правило, измеряется в битах.

  6. Какие бывают алгоритмы шифрования?

  Алгоритмы шифрования делятся на два больших класса — симметричные и асимметричные (или несимметричные).

  Симметричные алгоритмы шифрования используют один и тот же ключ для зашифровывания информации и для ее расшифровывания. При этом ключ шифрования должен быть секретным.

  Симметричные алгоритмы шифрования, как правило, просты в реализации и не требуют для своей работы много вычислительных ресурсов. Однако неудобство таких алгоритмов проявляется в случаях, когда, например, двум пользователям надо обменяться ключами. В этом случае пользовате

RSA-шифрование: как работает «старый» алгоритм

RSA – один из методов шифрования, который нельзя назвать самым безопасным, так как был разработан более 40 лет назад. Повышенная безопасность новых технологий не мешает RSA использоваться и по сей день, например, для передачи зашифрованных ключей.

Что представляет собой алгоритм?

Дата создания алгоритма RSA 1977 год. Аббревиатура придумана на основе фамилий разработчиков: R – Ривест, S – Шамир, A – Адлеман. Первый буквы и стали являться наименованием для шифрования и технологии в целом.

Несмотря на дату официального создания, основа системы была разработана в 1973 году Клиффордом Коксом. Алгоритм английского математика использовался исключительно засекреченными лицами, технологию не предоставляли для обычных граждан.

Шифрование

Работа RSA-шифрования основывается на генерации ключей. Пользователь создает публичный шифр, основанный на двух больших числах и вспомогательных значениях. Если код простейший, то прочесть сообщение с его помощью будет легко, но процедура усложняется, если генерируется длинный ключ.

За время своего существования RSA-шифрование было вдоль и поперек изучено, поэтому метод не может считаться эффективным и безопасным. Алгоритм подразумевает, что для его использования потребуется затрачивать какое-то время, что является крупным минусом на сегодняшний день.

Алгоритм цифровой подписи RSA применяется для передачи общих кодов доступа в виде шифра. С его помощью симметричный ключ, используемый для скрытия и чтения большого количества данных, достигает своего адресата.

Сегодня в криптомире повсеместно используются асимметрические ключи благодаря разработкам Диффи и Хеллмана, представленными общественности в 1976 году. Но полученный общий код невозможно было использовать в полной мере, так как принципы факторинга еще не были до конца изучены.

Разработки были продолжены троицей программистов, доработавших механизм функции, направляемой по одному адресату. Его главным плюсом являлась сложность раскодирования. Разработанная система ассиметричного шифрования впоследствии стала называться RSA.

Цифровая подпись

Пришедшая эра электронных документов повлекла за собой развитие соответствущих подписей. Они необходимы для признания документов официальными. Цифровая подпись является переводом данных на криптографический язык.

Благодаря такой основе системе, подпись конфиденциальна. Вся содержащаяся информация сторонах надежно защищена.

Электронная подпись и RSA– это неделимый союз, так как первый не может существовать без второго. В киберпространстве существует два вида ключей: публичный и приватный. Если первый доступен любому пользователю, то второй является средством защиты от получения данных третьими лицами.

Благодаря RSA-шифрованию документ является зашифрованным, но доступ к нему может быть получен в любой момент. Расшифровка подписи для проверки происходит при помощи закрытого, а предоставление доступа к заверенному документу через открытый ключ.

Скорость работы

Процесс шифрования и дешифровки RSA использует метод возведения в степень (умножение определенное количество раз). Для практических приложений публичный ключ возводится в небольшую степень. Часто можно встретить ситуацию, когда группа устанавливает одну и ту же степень возведения с разными модулями. Это дает возможность ускорить дешифровку и проверку, если сравнивать с процессом шифрования и подписания.

За основу можно взять условное число k, которым является количество битов. В таком случае требуемое количество шагов будет равно в зависимости от необходимых действий:

  • k2 – процедуры с публичным ключом;
  • k3 – процедуры с приватным ключом;
  • k
    4
    – для создания шифров.

Для ускорения проведения процедур на основе RSA постоянно применяются новые разработки. В качестве таковой мог стать способ «быстрого умножения», который позволял уменьшить число требуемых шагов для успешного и безопасного выполнения операции. БПФ (FFT) не прижилось, ведь для реализации требуется сложное ПО, а для быстрой работы понадобится сделать размер ключей идентичным.

Важно! Сегодня алгоритм RSA проигрывает в скорости большинству альтернативных способов блокового шифрования. Так DES минимум в сто раз быстрее при аппаратной реализации.

Как взламывают алгоритм RSA?

RSA – это изученный метод шифрования, который можно взломать несколькими способами. Самым эффективным является поиск закрытого ключа, который позволяет открыть информацию из открытого ключа. Позволяет получать всю информацию, которая была зашифрованной, также внедряться в код подписи, подделывая ее. Для проведения атаки необходимо найти сомножители общего модуля n – p и q. Благодаря данным p, q, e, хакер может без проблем получить частный показатель d. Основная трудность метода – поиск сомножителей. В основе безопасности лежит схема определения множителей, что позволяет создать задачу без эффективных вариантов решения.

Система взлома работает не только для поиска n на основании d, но и в обратную сторону. Если потребуется использовать современное оборудование для вычислений, то оно не будет оказывать негативного влияния на безопасность криптосистемы, для чего потребуется увеличить размер ключа. При соединении эти два пункта (улучшенное оборудование и удлиненный ключ), то можно получить более стойкую систему.

Следующая возможность взлома заключается в поиске способа определения корня степени e из mod n. Если злоумышленник получит корень из уравнения C = Me, то он получает доступ к зашифрованным сообщениям и возможность подделки подписи без знания приватного ключа. Сегодня не получается узнать схему, благодаря которой алгоритм взламывается подобным способом.

Метод используется в отношении одного ключа или нескольких, если в пределах идентичного мелкого показателя шифруется множество сообщений, каким-либо способом связанных между собой. Тогда злоумышленник получит доступ ко всей информации.

Есть типы атак, которые направлены лишь на конкретное сообщение. Главным минусом является невозможность получить доступ ко всем сообщениям, которые шифруются одним ключом. Самый простой способ для получения информации из одного сообщения – атака по открытому тексту, который был зашифрован публичным ключом получателя. Это позволяет получить информацию о двух приватных ключах, которые будут сравниваться. Защитой от такого способа взлома могут послужить пара разных битов, располагаемых в конце.

Существует альтернативный вид взлома одного сообщения. Пользователь отправляет идентичное сообщение 3-ем корреспондентам, где используется одинаковый показатель. Злоумышленник имеет возможность перехватить одно из сообщений для кражи интересующей информации. Для предотвращения атаки достаточно ввести разные случайные биты в каждом сообщении.

Еще один способ взлома одного сообщения – создание зашифрованного текста, который отправляется пользователю. Если второй откроет и расшифрует сообщение, то злоумышленник получит доступ к расшифровке отдельных писем.

Существуют атаки, которые направлены не на взлом криптосистемы, а для получения доступа через слабые места шифрования, которые по сути уже являются прямым вторжением в экосистему. Тогда слабость проявляется не у алгоритма, а у способа реализации. Если приватный ключ хранится в системе без наличия достаточной защиты, то хакер сможет его украсть. Для обеспечения максимальной безопасности необходимо не только учитывать базовые правила, но и генерировать ключ увеличенной длины.

Что собой представляют «устойчивые числа»?

Для защиты шифрования должны использоваться устойчивые числа p и q. Они необходимы для выявления свойств, затрудняющих получение множителей. Одним из таких являются главные делители: p – 1 и p + 1. Это позволяет создать защиту от определения множителей различными методами, которые можно применять только в отношении небольших делителей. Использование устойчивых чисел даже закреплено в правилах некоторых стандартов, например, ANSI X9.31.

Но разрабатывающиеся способы факторинга уже могут работать даже с устойчивыми цифрами и большими делителями. Одной из таких схем выступает алгоритм разложения на множители эллиптических кривых. Поэтому в отношении действий некоторых хакеров использование устойчивых чисел не сможет обеспечить достаточную безопасность.

Важно! Если будут разработаны дополнительные способы факторинга, то в RSA можно будет увеличить количество символов в числе для усложнения задачи.

Рекомендованный размер ключа

При определении размера ключа требуется опираться от модуля n, являющегося суммой p и q, которые для корректной работы должны иметь примерно равную длину. Если модуль равен 524 битам, то приблизительный размер 262 бита.

  1. M = (p+q)/2
  2. Если p < q, получаем 0 ≤ м – sqrt (n) ≤ (q — p)2/8p.

Так как p = M*(± ), то значения p и q можно без труда найти, если разность чисел небольшая.

Такой ключ увеличивает безопасность, но вместе с этим замедляет алгоритм. Определение длины ключа опирается на оценку данных, которые должны быть зашифрованы, а вероятные угрозы (их частота и направленность) учитываются только после этого.

Логарифм Rivest стал основой для проведения тестов по безопасности ключей в зависимости от их длины. Полученные данные можно применять и к RSA-шифрованию. Обзор защиты проводится на основании способов определения множителей, которые улучшаются благодаря привлечению дополнительных вычислительных ресурсов. В 1997 году 512-битный ключ можно было вскрыть только при помощи оборудования за 1 000 000 USD, для чего потребовалось бы 8 месяцев. Этот же ключ через два года, можно было вскрыть при помощи того же оборудования, но уже за 7 месяцев. Это показывает, как быстро технология приходит в «негодность» за счет срока своей работы.

Существует специальная RSA-лаборатория, рекомендующая 1024 бита. Но если потребуется защитить важную информацию, то длина ключей лучше всего увеличить в 2 раза. Если же информация совершенно не ценна, то хватит 768-битного ключа.

Персональный ключ имеет срок действия, обычно он равен одному году. Это необходимо для периодической замены ключей для безопасности. Как только срок действия ключа истекает, то необходимо создать новый код, который должен соответствовать длине прошлого.

Множество простых чисел

В природе существует бесконечное множество простых чисел. Хотя количество символов в RSA-шифровании ограничено, количество возможных простых чисел все равно очень велико.

Интересно! Ключ длиной 512 битов включает в себя 10150  возможных значений.

Как это работает?

В реальности защищенная передача сообщений возможна при использовании двух криптосистем: RSA и DES. Алгоритм процесса:

  1. Пользователь «А» отправляет сообщение пользователю «Б».
  2. Сперва сообщение шифруется по алгоритму DES.
  3. Ключ DES шифруется по алгоритму RSA, принадлежащему получателю «Б» и находящемуся в открытом доступе.
  4. Сообщение и ключ конвертируются в RSA, после чего отправляются пользователю «Б».
  5. Пользователь «Б» может расшифровать полученное письмо при помощи приватного RSA ключа, а доступ к самому тексту сообщения можно получить при использовании DES ключа.

Пример работы

Работа шифрования заключается в трех этапах:

  1. Подготовка ключей. Генерируются публичный и приватный ключ.
  2. Шифрование на основе публичного ключа, сгенерированного при подготовке.
  3. Дешифрование при помощи публичного и приватного ключа.

RSA – это тот тип шифрования, который обеспечивает достаточную безопасность, но только при увеличении длины ключа, из-за чего замедляется проведение остальных операций. Алгоритм предназначен для простых операций, которые не требуют высокого уровня защиты.

Алгоритмы майнинга и шифрования криптовалют

В каждой криптовалюте используется свой определенный алгоритм шифрования, и именно его расшифрововает майнинговое оборудование, обеспечивая функционирование блокчейна, обработку транзакций и получая за это вознаграждение в виде монет определенной криптовалюты.

Навигация по материалу:

Что такое алгоритм шифрования криптовалют?

Алгоритмы криптовалют — это набор специфических криптографических механизмов и правил, которые шифруют цифровую валюту. Майнеры при помощи специального оборудования расшифровывают алгоритм конкретной криптовалюты — этот процесс заключается в поиске хеша.

Как только будет найден правильный хеш, то в блокчейне генерируется новый блок, в котором хранится информация о транзакциях, хеше предыдущего блока, сумме полученного майнером вознаграждения и т.д.

Процесс дешифрования (добычи монет) превращает набор случайных данных в упорядоченную систематизированную информацию, которая впоследствии записывается в блокчейн.

Сегодня насчитывается несколько десятков алгоритмов криптовалют. Некоторые алгоритмы более популярны и используются для нескольких разных криптовалют (блокчейнов).

Наиболее популярные криптографические алгоритмы шифрования на сегодняшний деть это: DaggerHashimoto, Scrypt, SHA256, ScryptNf, X11, X13, Keccak, X15, Nist5, NeoScrypt, Lyra2RE, WhirlpoolX, Qubit, Quark, Axiom, Lyra2REv2, ScryptJaneNf16, Blake256r8, Blake256r14, Blake256r8vnl, Hodl, Decred, CryptoNight, Skunk, Lbry, Equihash, Pascal, X11Gost, Sia, Blake2s.

Как видите список алгоритмов весьма велик, мы расскажем подробнее о самых востребованных и надежных из них:

  • SHA256 – именно на этом алгоритме построен классический биткоин, для работы с ним видеокарт уже давно не достаточно, так как для него наши братья-китайцы изобрели специальное оборудование – АСИКи (от английской аббревиатуры ASIC (application specific integrated circuit – интегральная схема специального назначения). На этом же алгоритме основано и множество копирующих биткоин криптовалют, например, недавно появившийся BitcoinCash.
  • Scrypt – на этом алгоритме работает «цифровое серебро» — Litecoin. В своё время этот алгоритм был отличной альтернативой, когда АСИКи были разработаны только для SHA256. Но времена идут, появились Scrypt-ASIC и этот алгоритм большинству майнеров тоже недоступен.
  • Ethash (DaggerHashimoto) – алгоритм шифрования, нашедший применение в криптовалюте Ethereum. Для эффективной работы требуется иметь видеокарты с большим объемом ОЗУ и желательно на основе микропроцессоров AMD, хотя и Nvidia 10-й серии неплохо справляется с DaggerHashimoto.
  • X11 – применяется в монетке Dash, доступен для современных видеокарт. Однако в конце 2017 — начале 2018, появились первые партии ASIC-майнеров для Dash.
  • Decred – модификация алгоритма Blake256, применяется в криптомонете Decred. Можно майнить на видеокартах. Майнинг Decred чаще всего запускается параллельно с DaggerHashimoto на программе Claymore’s Dual Miner.
  • CryptoNight – на основе данного алгоритма работает Monero. Алгоритм примечателен тем, что относительно неплохо вычисляется на процессорах. Конкретно в данную минуту процессор Intel Xeon E3 даёт мне около четверти доллара в сутки (сопоставимые цифры и для Intel Core I7). Смешной заработок, но у криптоинвестора любая машина должна майнить хотя бы в фоновом режиме.
  • Equihash – лежит в основе валюты Zcash, довольно популярной в наше время среди майнеров на видеокартах, в силу того что сложность сети Ethereum (лидера у GPU майнеров) сильно возросла.
  • X11Gost – алгоритм лежит в основе криптомонеты Sibcoin, которая еще называется «Сибирский Червонец». По сути это форк, российский аналог валюты Dash. Не буду вдаваться в криптографию, но отмечу, что в основе алгоритма лежит хеш-функция в соответствии с ГОСТ Р 34.11-2012.

Расширенная таблица алгоритмами шифрования криптовалют

В этой таблице мы перечислили все значимые алгоритмы для майнинга криптовалют, с годом их выхода и кратким описанием:

Наименование Год Тикер Алгоритм Ключевые особенности
Bitcoin 2009 BTC SHA-256 Флагман цифровых валют признан тысячью и одним правосубьектом даже Евросоюзом
Ethereum 2015 ETH Dagger-Hashimoto Идея создание вычислительных мощностей для возможности реализации практически любого цифрового проекта
Steemit 2016 STEEM SHA-256 Мультимедийный контент может быть встроен с других веб-хостов.
Ripple 2013 XRP ECDSA Валюта созданная для банков, чтобы быстрее и защищеннее совершать транзакции
DigiByte 2014 DGB SHA256 Разработана для устранения слабых мест Bitcoin & Litecoin
Monero 2014 XMR CryptoNight Предназначенная для анонимных денежных транзакций
Siacoin 2015 SC blake2b Главная идея хранение данных
Litecoin 2011 LTC Scrypt Litecoin по большому счету клон Биткоин, только быстрее транзакции проходят
EthereumClassic 2015 ETC Dagger-Hashimoto В принципе тот же эфир просто ребята чего-то не поделили и разделились, но стоит гораздо дешевле
Dogecoin 2013 DOGE Scrypt Полностью скопированный алгоритм с Litecoin с некоторыми изменениями. Популярность обусловлена большими вложениями в рекламу и символом-картинкой с изображением знаменитой собаки известным и почитаемым в узких кругах
NEM 2015 XEM blockchain есть сервис нотариального заверения плюс позволяет вам осуществлять мгновенные платежи и денежные переводы по всему миру, не опасаясь высоких комиссий. Все кошельки надежно защищены и исключают шанс несанкционированного доступа.
Syscoin 2014 SYS Scrypt Имеет необычный алгоритм шифрования и ориентирован на децентрализованную торговлю. Syscoin — это не криптовалюта плюс платформа, это платформа, встроенная в криптовалюту.
Augur 2015 REP Smart contract Augur использует мощностя для прогнозирования финансовых рынков
Dash 2014 DASH X11 Позволяет почти полностью исключить отслеживание отправителя. По желанию пользователя можно не использовать и проводить трензакции напрямую.
ByteCoin 2012 BCN CryptoNight Ззащищает деньги пользователя самыми безопасными и современными криптографическими алгоритмами. Их невозможно взломать. Сама попытка взлома потребует огромного количества дорогостоящей электроэнергии и вычислительной мощности суперкомпьютера. Вы единственный, кто может получить доступ к вашему кошельку. По крайней мере так утверждают разработчики
BelaCoin 2014 BELA Scrypt Позволяет вам получать оплату за фотографии, которые вы публикуете
lbryCoin 2016 LBC LBRY С помощью lbry пользователи могут создавать и делиться своим контентом, таким как музыка, фильмы, живопись и т.д. В процессе загрузки контента на платформу пользователь может требовать плату за доступ
Radium 2015 RADS Smartchain Цель — задействовать возможности блокчейна для предоставления различных 100% децентрализованных сервисов.
Decred 2015 DCR Blake256 По сути это гибридная proof-of-work proof-of-stake (PoW/PoS) консенсусная система, которая направлена ​​на баланс между PoW майнерами и PoS избирателями что бы создать более надежное понятие консенсуса
Einsteinium 2014 EMC2 Scrypt Наподобие kickstarter только для научных проектов
Gridcoin 2013 GRC BOINC система, которая путем объединения вычислительных мощностей помогает решать задачи в медицине, биологии, математике, климатологии, астрофизике и других науках
VertCoin 2014 VTC Lyra2RE Позиционирует себя как форк полностью защищенный от ASIC майнеров. Выступает против монополизации майнинга.
Dashcoin 2014 DSH CryptoNight Анонимная криптовалюта следующего поколения так как сетевой код всегда обновляется с минимальными затратами на разработку и близкими к 0% ошибками протоколов
Potcoin 2014 POT Scrypt Представляет легальную индустрию марихуаны
Peercoin 2012 PPC SHA-256 Интересен возможностью получения монет не только майнингом видеокарты, но еще и генерацией новых монет — монетами уже имеющимися в кошельке
Namecoin 2011 NMC SHA-256 Главным применением Namecoin является цензура-устойчивый домен верхнего уровня .bit, который функционально похож на .com или .net домены, но не зависит от ICANN, главного руководящего органа для доменных имен.
Nautiluscoin 2014 NAUT NXT Цель — доказать, что электронные валюты могут быть хорошим классом инвестиционных активов.
Expanse 2015 EXP Dagger-Hashimoto Идея состоит в том, чтобы использовать новейшую технологию blockchain для создания всего, что может представить сообщество и команда, используя децентрализованную автономную организацию с самофинансируемым дизайном, чтобы сохранить ее по-настоящему децентрализованной
PinkCoin 2014 PINK X11 Валюта созданна на базе платформы Ethereum и обеспеченна фиксированным активом цветных бриллиантов
FoldingCoin 2014 FLDC Stanford Folding Использует ваш компьютер для моделирования процесса сворачивания белков в теле человека. Результаты полученные в этом исследовании будут использованные на изготовление и получение новых медицинских препаратов, способов лечение а также возможно с вашей помощью будут открыты новые открытия в медицине и исследовании белка в частности, а также лечение смертельно-опасных заболеваний
Navcoin 2014 NAV X13 При дополнительном использовании NAVTech и Tor вы можете защитить свою личность при совершении частных покупок в Интернете.
ViaCoin 2014 VIA Scrypt  
DNotes 2014 NOTE Scrypt DNotes — peer-to-peer децентрализованная криптовалюта, передаваемая через Интернет, которая позволяет осуществлять мгновенную оплату любому человеку в мире. Это быстро и безопасно с минимальной комиссией как утверждают разработчики
Vcash 2014 XVC Blake256 Vcash был спроектирован как инновационный и перспективный. Он предотвращает подслушивание и цензуру, способствует децентрализованным, энергоэффективным и мгновенным сетевым транзакциям.

Алгоритмы шифрования и криптовалюты

Ниже мы подробно рассмотрим самые популярные алгоритмы шифрования криптовалют, а также монеты, которые работают на них. 

SHA-256

SHA-256 — это безопасный алгоритм шифрования, который приобрел популярность после его использования в коде биткоина. Аббревиатура SHA — это Secure Hash Algorithm, а 256 означает, что алгоритм криптовалюты генерирует 256-битный хеш, т.е. строку (дайджест) размером 256 бит. Хешрейт для криптовалют, работающих на основе SHA-256, вычисляется в единицах Gigahash в секунду (GH/s). На создание блока уходит от шести до десяти минут. 

Особенности

Алгоритм SHA-256 был изобретен Агентством Национальной Безопасности США в 2001 году. Он входит в семейство алгоритмов SHA и сейчас является единственным алгоритмом криптовалют из данного семейства, который прошел тест на устойчивость к таким видам атак как нахождение коллизий и нахождение прообраза, что имеет решающее решение для безопасности криптовалют, работающих на основе данного алгоритма.

Помимо криптовалют, SHA-256 также широко используется в некоторых других технологиях.

Например, работа протоколов безопасности, таких как TLS, SSL, PGP, SSH, построена на SHA-256.

В 2009 году, когда Bitcoin был известен лишь очень ограниченному кругу людей, для майнинга использовали обычные компьютеры, которые производили вычисления при помощи центрального процессора. Позже начали применять более мощные графические процессоры.

Однако сейчас, когда популярность биткоина просто огромная, экономически выгодным стало использование лишь ASIC-майнеров — специальных устройств, обладающих большой вычислительной мощностью.  

Монеты алгоритма SHA-256

На алгоритме SHA-256 работает Bitcoin, а также ряд других криптовалют, которые в основном являются форками биткоина. 

Криптовалюты алгоритма SHA-256:

  • Bitcoin (BTC). 
  • Bitcoin Cash (BCH). 
  • Bitcoin SV (BSV). 
  • Emercoin (EMC).
  • Namecoin (NMC).
  • Peercoin (PPC).
  • BitcoinDark (BTCD). 
  • Litecoin Cash (LCC).

Equihash

Equihash — это анонимный алгоритм криптовалют, увидивший свет в 2016 году.  Первой криптовалютой, которая использовала Equihash в качестве базы, была Zcash. Создание блоков занимает 150 секунд, а хешрейт измеряется в Megahash в секунду (MH/s). В основе данного алгоритма лежит хеш-функция, которая построена на принципе «Парадокса дней рождений» — это математическая закономерность, которая используется для расчета вероятности. Правило гласит:

Если в комнате находится 23 человека, то вероятность того, что день рождения как минимум двух из них приходится на один и тот же день, составляет 50%. Исходя из этой закономерности, вероятность нахождения числа nonce в процессе майнинга равняется 2, вознесенное в степень N и разделенное на 2.

Особенности

Этот алгоритм криптовалют был разработан Александром Бирюковым и Дмитрием Ховратовичом — учеными Университета Люксембурга, которые входят в исследовательскую группу CryptoLUX. В 2016 году разработка была представлена широкому круга.

Equihash требователен к объему оперативной памяти, а не к скорости обработки математических вычислений.

Это делает майнинг «айсикоустойчивым», а сеть более децентрализованной. Для майнинга криптовалют, работающих на Equihash, используются видеокарты, обладающие минимальным объемом памяти в 2 Гб. Самые лучшие результаты показало применение графических процессоров бренда NVidia.

Однако для майнинга Equihash также были разработаны устройства ASIC. Сегодня самыми популярными являются две модели: Antminer Z9 mini от Bitmain и A9 ZMaster от менее известной компании Innosilicon. В отличие от команды Monero, разработчики Zcash не предприняли никаких действий для защиты своей криптовалюты от централизации майнинга, а лишь высказали свое огорчение. 

Монеты алгоритма Equihash

Самые популярные криптовалюты, работающие на алгоритме Equihash: 

  • Zcash (ZEC).
  • Bitcoin Gold (BTG). 
  • Komodo (KMD).
  • ZClassic (ZCL). 
  • ZenCash (ZEN).
  • Bitcoin Private (BTCP).

Алгоритм Ethash (Dagger Hashimoto)

Ethash (Dagger Hashimoto) — это алгоритм криптовалют, разработанный специально для майнинга Ethereum. В основу работы данного алгоритма хеширования положены два разных алгоритма: Dagger, созданный Виталиком Бутериным, и Hashimoto (название состоит из слов hash, shift, and modulo), разработанный программистом Thaddeus Dryja. Хейшрейт алгоритма Ethash измеряется в Megahash в секунду (MH/s).

Особенности

Dagger — это алгоритм криптовалют, который предъявляет жесткие требования к памяти видеокарты. Принцип его работы похож на Scrypt, однако его производительность выше, особенно это заметно в условиях повышения сложности сети.

Но Dagger имеет некоторые уязвимости, поэтому он эффективен только в паре с Hashimoto.

Алгоритм Hashimoto работает с операциями ввода/вывода в особом режиме. В частности, он ограничивает скорость добычи, из-за того, что количество памяти для записывания и считывания информации не является бесконечным.

Hashimoto — это алгоритм криптовалют, который требует большой объем памяти, за счет чего не получается выполнить большое количество операций ввода/вывода, т.е. для расшифровки не получится использовать метод бесконечного подбора случайных значений. Это и являлось основной причиной того, почему устройства ASIC не подходили для майнинга Ethereum (об этом ниже).

Для майнинга монет, работающих на основе Ethash, используется вычислительная мощность GPU-процессоров (видеокарт). Наибольшую эффективность показали видеокарты бренда AMD. Однако и применение видеокарт Nvidia 10-й серии приносят неплохой профит майнерам.

Основное требование — это высокий показатель оперативной памяти, который постоянно увеличивается из-за роста сложности сети.

Как мы говорили выше, устройства ASIC не подходили для добычи монет, работающих на основе Ethash, однако все изменилось летом 2018 года, когда крупнейший китайский производитель майнеров Bitmain выпустил в продажу модель Innosilicon A10 ETHMaster, т.е. ASIC для Ethereum.

Монеты алгоритма Ethash

Изначально Ethash был создан для Ethereum, однако этот алгоритм также используют и другие монеты. Криптовалюты, в которых используется алгоритм Ethash: 

  • Ethereum (ETH). 
  • Ethereum Classic (ETC). 
  • Ubiq (UBQ). 
  • Expanse (EXP). 
  • Pirl (PIRL).  
  • Musicoin (MUSIC). 
  • QuarkChain (QKC).

Scrypt — это алгоритм майнинга криптовалют, который раньше был интересен многим одиночным майнерам в виду его устойчивости к так называемой «аппаратной атаке». Скорость создания блоков в блокчейне, работающем на базе Scrypt, составляет около 30 секунд. Хешрейт как и у Ethash измеряется в Megahash в секунду (MH/s). Scrypt, прежде всего, стал популярным благодаря его применению в криптовалюте Litecoin.

Особенности

История создания этого алгоритма началась с того, что вскоре стало ясно, что майнинг биткоина очень легко монополизировать, из-за того что простота функции SHA-256 позволяет автоматизировать процесс майнинга.

Поэтому основной задачей при создании Scrypt было усложнение механизма генерации блоков за счет повышенных требований к ресурсам, используемым для вычислительных операций. В частности, решающее значение имеет объем оперативной памяти (как и в Ethash), при этом требования к энергопотреблению и вычислительной мощности намного ниже чем в случае SHA-256.

Изначально для добычи криптовалют на основе Scrypt применялись центральные и графические процессоры, однако алгоритм не мог противостоять майнинг-корпорациям и в 2014 году был создан первый ASIC для Scrypt-монет.

В ответ на это криптоэнтузиасты создали усовершенствованный алгоритм под названием Scrypt-N, который впервые был применен в монете Vertcoin. Отличается он тем, что требования к оперативной памяти постоянно растут.

Монеты алгоритма Scrypt

Алгоритм майнинга Scrypt положен в основу работы следующих криптовалют:

Litecoin (LTC). 
Dogecoin (DOGE). 
Redcoin (RED). 
Monacoin (MONA). 
Viacoin (VIA). 
Syscoin (SYS). 

X11 — это алгоритм шифрования, в котором вместо одной функции используются одинадцать. Это означает, что данная технология может обеспечить высокую степень безопасности, ведь чтобы нанести вред системе, злоумышленнику придется взломать все 11 функций, а это очень маловероятно, потому что внесенные изменения будут видны уже после взлома первой функции, и у разработчиков будет масса времени защитить систему, прежде чем хакер дойдет до одиннадцатой функции.

Алгоритм криптовалют X11 был создан специально для майнинга Dash.  

Особенности

Данный алгоритм шифрования был разработан создателем одной из топовых криптовалют (Dash, в прошлом Darkcoin) — Эваном Даффилдом. Все началось с того, что он хотел улучшить анонимность и взаимозаменяемость биткоина, однако сообщество не одобрило его идею. Тогда Эвану не оставалось ничего, кроме как создать свою собственную криптовалюту. По словам Даффилда на разработку ушли всего лишь одни выходные.

Еще одним достоинством X11 является то, что майнинг криптовалют, созданных на его основе, является очень экономным в плане потребления энергоресурсов. Следует сказать, что энергоэффективность — это всего лишь приятный «бонус», так как Эван не ставил за цель создать алгоритм, который бы не требовал больших энергозатрат. Данное свойство заметили майнеры.

Проведенные эксперименты показали, что добыча Dash на видеокартах потребляет на 30-50% меньше электроэнергии, чем майнинг Bitcoin на ASIC-устройствах.

Для добычи монет, которые работают на основе алгоритма X11, можно использовать не только GPU, но и CPU. Это один из немногих сегодня алгоритмов, который допускает майнинг на процессорах, что делает его привлекательным для одиночных майнеров и небольших компаний. Конечно, ASIC для добычи криптовалют на основе алгоритма X11 также существуют.

Как признался сам создатель X11, он не старался создать «айсикоустойчивый» алгоритм, однако он сделал все возможное, чтобы производителям пришлось «хорошенько потрудиться».

На данный момент X11 — не единственный в своем роде, который использует больше одной хеш-функции.

По его примеру были созданы другие алгоритмы, которые также построены на интеграции нескольких хеш-функций: X12, X13, X14, X14, X15, X16 и даже X17.

Однако X11 до сих пор является самым популярным и самым используемым.

Монеты алгоритма X11

На алгоритме криптовалют X11 созданы следующие монеты:

  • Dash (DASH). 
  • Pura (PURA). 
  • Tao (XTO). 
  • Synergy (SNRG). 
  • Enigma (ENG). 
  • CannabisCoin (CANN). 

CryptoNight

CryptoNight — это алгоритм для анонимных криптовалют, в основе которого лежат такие технологии как кольцевые подписи и одноразовые адреса.  Он стал, прежде всего, известен благодаря криптовалюте Monero (XMR). Генерация блока занимает около 60 секунд. 

Особенности

Применение CryptoNight позволяет создать конфиденциальную, защищенную и взаимозаменяемую цифровую валюту. Эти свойства достигаются благодаря применению протокола CryptoNote, который был создан в 2012 году блокчейн-разработчиком (или группой разработчиков) под псевдонимом Николас ван Саберхаген. До сих пор неизвестно, кто скрывается за этим именем.

Высокая степень анонимности алгоритма CryptoNight достигается благодаря использованию двух технологий:

Из-за того, что транзакции являются абсолютно анонимными, все монеты, построенной на алгоритме криптовалют CryptoNight, являются взаимозаменяемыми.

Это означает, что они не имеют «темного прошлого», как, например, Bitcoin, блокчейн которого позволяет отследить движение определенного коина и его участие в «грязных делах».

Еще одна очень важная особенность данного алгоритма состоит в том, что для майнинга наиболее эффективными является использование CPU в паре с GPU, хотя добыча только на центральном процессоре тоже дает положительные результаты. И, напротив, применение устройств ASIC является экономически невыгодным.

Секрет в том, что CryptoNight требовательный к оперативной памяти (для правильной работы нужно минимум 2 Гб), а не к скорости проведения математических вычислений, в чем сильны ASIC-майнеры.

Процесс поиска правильного nonce для генерации блока состоит в том, что CryptoNight создает рандомные блоки, которые хранит в памяти вычислительного устройства, а не отправляет непрерывные частые обращения к майнеру с целью проведения математических операций, как это происходит в случае использования алгоритма SHA-256 (используемого для Bitcoin).

Это позволяет построить более децентрализованную сеть и не допустить возникновения ситуации, когда больше половины хешрейта принадлежит одному узлу, и существует высокая вероятность проведения атаки 51%.

Для эффективного майнинга криптовалют, работающих на основе CryptoNight, стоит использовать центральные процессоры Intel Core поколений i5 и i7.

Также хорошие результаты показывает применение оборудования бренда Radeon HD (новые модели). Кроме того, для майнинга криптовалют на основе CryptoNight можно использовать ASIC-майнеры.

На данный момент для этого подходят такие модели: Antminer X3, Baikal Giant-N, PinIdea RR-200, DragonMint X1/X2.

Однако стоит отметить, что Monero каждый год вносит изменения в протокол, которые помогают защитить добычу монеты от использования ASIC. Но другие монеты, работающие на CryptoNight, например, Bytecoin, Aeon, без проблем добываются при помощи ASIC.

Монеты алгоритма CryptoNight

На анонимном алгоритме CryptoNight созданы следующие криптовалюты:

  • Monero (XMR). 
  • Bytecoin (BCN).
  • DigitalNote (XDN). 
  • Electroneum (ETN). 
  • Aeon (AEON). 
  • CryptoNoteCoin.

SHA-256 был первым алгоритмом шифрования, который нашел свое применение в криптовалютах. Однако он является далеко несовершенным, в виду низкой степени анонимности, конфиденциальности и взаимозаменяемости. Это послужило стимулом для создания более продвинутых криптографических алгоритмов.

Монополизация сферы майнинга из-за использования огромных ASIC-ферм — это еще одна проблема криптомира. Поэтому современные алгоритмы майнинга стремятся ограничить применение ASIC устройств для добычи новых монет.

Добиться этого удается путем установления высоких требований к оперативной памяти, а не к скорости вычислений, что актуально для SHA-256. Несмотря на то что для добычи большинства монет уже созданы ASIC, их использование не всегда является экономически выгодным и оправданным.

5 / 5 ( 59 голосов )

The following two tabs change content below.

Материал подготовлен редакцией сайта «Майнинг Криптовалюты», в составе: Главный редактор — Антон Сизов, Журналисты — Игорь Лосев, Виталий Воронов, Дмитрий Марков, Елена Карпина. Мы предоставляем самую актуальную информацию о рынке криптовалют, майнинге и технологии блокчейн.

RSA-шифрование на пальцах

RSA-шифрование на пальцах

Вокруг алгоритмов шифрования с отрытым и закрытым ключом существует множество недопониманий и мистификаций. Здесь я хотел бы предельно коротко и наглядно, с конкретными числами и минимумом формул, показать, как это работает.

Я не вдаюсь в теорию (не очень понятно, на какой уровень подготовки читателя следует рассчитывать), но я уверен, что прочитав эту короткую иллюстрацию, любому человеку будет проще разобраться в формулах и строгих доказательствах.

Итак. Допустим, я хочу получить от вас некие данные. Мы с вам не хотим, чтобы эти данные узнал кто-то, кроме нас. И у нас нет никакой уверенности в надёжности канала передачи данных. Приступим.

Шаг первый. Подготовка ключей

Я должен проделать предварительные действия: сгенерировать публичный и приватный ключ.

  • Выбираю два простых числа. Пусть это будет p=3 и q=7.
  • Вычисляем модуль — произведение наших p и q: n=p×q=3×7=21.
  • Вычисляем функцию Эйлера: φ=(p-1)×(q-1)=2×6=12.
  • Выбираем число e, отвечающее следующим критериям: (i) оно должно быть простое, (ii) оно должно быть меньше φ — остаются варианты: 3, 5, 7, 11, (iii) оно должно быть взаимно простое с φ; остаются варианты 5, 7, 11. Выберем e=5. Это, так называемая, открытая экспонента.

Теперь пара чисел {e, n} — это мой открытый ключ. Я отправляю его вам, чтобы вы зашифровали своё сообщение. Но для меня это ещё не всё. Я должен получить закрытый ключ.

Мне нужно вычислить число d, обратное е по модулю φ. То есть остаток от деления по модулю φ произведения d×e должен быть равен 1. Запишем это в обозначениях, принятых во многих языках программирования: (d×е)%φ=1. Или (d×5)%12=1. d может быть равно 5 ((5×5)%12=25%12=1), но чтобы оно не путалось с e в дальнейшем повествовании, давайте возьмём его равным 17. Можете проверить сами, что (17×5)%12 действительно равно 1 (17×5-12×7=1). Итак d=17. Пара {d, n} — это секретный ключ, его я оставляю у себя. Его нельзя сообщать никому. Только обладатель секретного ключа может расшифровать то, что было зашифровано открытым ключом.

Шаг второй. Шифрование

Теперь пришла ваша очередь шифровать ваше сообщение. Допустим, ваше сообщение это число 19. Обозначим его P=19. Кроме него у вас уже есть мой открытый ключ: {e, n} = {5, 21}. Шифрование выполняется по следующему алгоритму:

  • Возводите ваше сообщение в степень e по модулю n. То есть, вычисляете 19 в степени 5 (2476099) и берёте остаток от деления на 21. Получается 10 — это ваши закодированные данные.

Строго говоря, вам вовсе незачем вычислять огромное число «19 в степени 5». При каждом умножении достаточно вычислять не полное произведение, а только остаток от деления на 21. Но это уже детали реализации вычислений, давайте не будем в них углубляться.

Полученные данные E=10, вы отправляете мне.

Здесь надо заметить, что сообщение P=19 не должно быть больше n=21. иначе ничего не получится.

Шаг третий. Расшифровка

Я получил ваши данные (E=10), и у меня имеется закрытый ключ {d, n} = {17, 21}.

Обратите внимание на то, что открытый ключ не может расшифровать сообщение. А закрытый ключ я никому не говорил. В этом вся прелесть асимметричного шифрования.

Начинаем раскодировать:

  • Я делаю операцию, очень похожую на вашу, но вместо e использую d. Возвожу E в степень d: получаю 10 в степень 17 (позвольте, я не буду писать единичку с семнадцатью нулями). Вычисляю остаток от деления на 21 и получаю 19 — ваше сообщение.

Заметьте, никто, кроме меня (даже вы!) не может расшифровать ваше сообщение (E=10), так как ни у кого нет закрытого ключа.

В чём гарантия надёжности шифрования

Надёжность шифрования обеспечивается тем, что третьему лицу (старающемуся взломать шифр) очень трудно вычислить закрытый ключ по открытому. Оба ключа вычисляются из одной пары простых чисел (p и q). То есть ключи связаны между собой. Но установить эту связь очень сложно. Основной загвоздкой является декомпозиция модуля n на простые сомножители p и q. Если число является произведением двух очень больших простых чисел, то его очень трудно разложить на множители.

Постараюсь это показать на примере. Давайте разложим на множители число 360:

  • сразу ясно. что оно делится на два (получили 2)
  • оставшееся 180 тоже, очевидно чётное (ещё 2)
  • 90 — тоже чётное (ещё двойка)
  • 45 не делится на 2, но следующая же попытка оказывается успешной — оно делится на три (получили 3)
  • 15 тоже делится на 3
  • 5 — простое.

Мы на каждом шагу, практически без перебора, получали всё новые и новые множители, легко получив полное разложение 360=2×2×2×3×3×5

Давайте теперь возьмём число 361. Тут нам придётся помучиться.

  • оно не чётное
  • три — нет, не делится
  • пять (допустим, мы поступаем умно и перебираем только простые числа, хотя, на практике, поиск больших простых чисел, сам по себе, является сложной задачей) — не подходит
  • семь? — нет.
  • и только 19 даст нам ответ: 361=19×19.

При использовании больших чисел, задача становится очень сложной. Это позволяет надеяться, что у взломщика просто не хватит вычислительных ресурсов, чтобы сломать ваши шифр за обозримое время.

А как это всё работает на практике?

Многие читатели спрашивают, как всё это применяется на практике. Давайте рассмотрим чуть более приближенный к жизни пример. Зашифруем и расшифруем слово «КРОТ», предложенное одним из читателей. А заодно, бегло рассмотрим, какие проблемы при этом встречаются и как они решаются.

Сперва сгенерируем ключи с чуть бо́льшими числами. Они не так наглядны, но позволят нам шифровать не только числа от нуля до 20.

Оттолкнёмся от пары простых чисел {p, q} = {17, 19}. Пусть наш открытый ключ будет {e, n} = {5, 323}, а закрытый {d, n} = {173, 323}.

Мы готовы к шифрованию. Переведём наше слово в цифровое представление. Мы можем взять просто номера букв в алфавите. У нас получится последовательность чисел: 11, 17, 15, 19.

Мы можем зашифровать каждое из этих чисел открытым ключом {e, n} = {5, 323} и получить шифровку 197, 272, 2, 304. Эти числа можно передать получателю, обладающему закрытым ключом {d, n} = {173, 323} и он всё расшифрует.

Немного о сложностях

На самом деле, изложенный способ шифрования очень слаб и никогда не используется. Причина проста — шифрование по буквам. Одна и та же буква будет шифроваться одним и тем же числом. Если злоумышленник перехватит достаточно большое сообщение, он сможет догадаться о его содержимом. Сперва он обратит внимание на частые коды пробелов и разделит шифровку на слова. Потом он заметит однобуквенные слова и догадается, как кодируются буквы «a», «и», «o», «в», «к»… Путём недолгого перебора, он вычислит дополнительные буквы по коротким словам, типа «но», «не», «по». И по более длинным словам без труда восстановит все оставшиеся буквы.

Таким образом, злоумышленнику не придётся отгадывать ваши секретные ключи. Он взломает ваше сообщение, не зная их.

Чтобы этого не происходило, используются специальные дополнительные алгоритмы, суть которых в том, что каждая предыдущая часть сообщения начинает влиять на следующую.

Упрощённо, это выглядит так. Перед шифрованием, мы применяем к сообщению правило: b := (b + a) % n. Где a — предыдущая часть сообщения, а b — следующая. То есть наше сообщение (11, 17, 15, 19) изменяется. 11 остаётся без изменений. 17 превращается в (11 + 17) % 323 = 28. 15 становится (15 + 28) % 323 = 43. A 19 превращается в 62.

Последовательность (11, 28, 43, 62) получается «запутанной». Все буквы в ней как бы перемешаны, в том смысле, что на каждый код влияет не одна буква, а все предыдущие.

Тот, кто получит ваше сообщение, должен будет проделать обратную операцию, со знаком «минус»: b := (b - a) % n. И только тогда он получит коды букв.

На практике, в исходное сообщение специально добавляются случайные и бессмысленные буквы в начало. Чтобы даже по первому коду было невозможно ничего понять. Получатель просто отбрасывает начало сообщения.

То есть мы можем добавить случайное число в начало и получить (299, 11, 17, 15, 19). После перемешивания получится: 299, 310, 4, 19, 38. После шифрования уже невозможно будет догадаться где была какая буква.

В реальной жизни всё ещё немного сложнее. Блоки, на которые бьётся сообщение длиннее одной буквы. Поэтому, сперва применяются алгоритмы выравнивания, потом алгоритмы разбиения на блоки с перепутыванием, и только потом применяется само RSA-шифрование.

Получатель делает всё в обратном порядке: расшифровывает, «распутывает» блоки и отбрасывает ненужную информацию, добавленную просто для выравнивания (чтобы сообщение можно было разбить на целое число блоков).

Детали и принципы формирования блоков можно почитать тут. Я же в этой заметке хотел рассказать только про RSA. Надесь, удалось.




Отправить

Как защитить файлы от злоумышленников: осваиваем шифрование | GeekBrains

https://d2xzmw6cctk25h.cloudfront.net/post/2074/og_image/219947233ef78d668c7df6295c318ba8.png

Вы наверняка слышали об опасностях обмена файлами через интернет. В них тайком «подселяют» вредоносный код, который с определёнными правами может натворить на устройстве чёрт-те что. А если речь идёт об обмене важными рабочими файлами, опасность выходит на новый уровень: корпоративные данные сольют, текст договоров подменят — в общем, караул.

Для защиты на этом уровне используются криптографические алгоритмы. Базовая информация о них неплохо изложена в википедии. Если отбросить всю теорию, то обычно рассматривают симметричные, асимметричные и бесключевые криптографические алгоритмы. В первых для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ, во вторых — разные ключи, а в третьих ключи не используются вовсе. Каждый из типов алгоритмов применяется по-своему.

Хеш-функции

Беcключевые алгоритмы обычно используются для вычисления хеш-функций, или функций свёртки. Хеш-функция преобразовывает массив входных данных произвольной длины в выходную битовую строку установленной длины. Прелесть такого преобразования в том, что если объект изменился, то скорректируется и его хеш-функция.

Рассмотрим это на примере утилиты openssl, установленной в Linux. К примеру, у нас есть текстовый файл, содержащий «this is simple text»:

Вычислим от этого файла хеш-функцию при помощи алгоритма md5:

А теперь изменим содержимое файла:

Обратите внимание: мы добавили в файл новую строку («but changed»), вычислили заново хеш от файла, и он стал другим. То есть при любом изменении содержимого файла хеш-функция не останется прежней. Это можно использовать для контроля целостности критических файлов: если их хеш изменится — системному администратору придёт оповещение. Или для проверки, загрузился ли файл полностью: если это так, на сайте опубликуется его хеш.

В Windows для вычисления хеша я рекомендую утилиту Sigcheck из пакета Sysinternals. Для примера вычислим значение хеша md5 от файла PsExec.exe:

Другой вариант — использовать утилиту certutil, предустановленную в Windows. Вычислим с её помощью значение хеша md5 от файла PsExec.exe:

Также можно загрузить пакет openssl для ОС Windows. Качаем архив под нужную архитектуру процессора отсюда, распаковываем его и переходим в консоли в каталог bin. Нам нужен файл openssl.exe:

Теперь нам доступны почти все возможности пакета openssl в Windows. Например, вычислить хеш, как делали в предыдущих примерах для Linux (не забываем про абсолютные и относительные пути к файлам):

Пакет лучше переместить в каталог C:/OpenSSL, а конфигурационный файл openssl.cnf — из каталога bin в каталог OpenSSL. Избежим ошибки, как на скрине выше:

Теперь рассмотрим реализацию криптографических алгоритмов.

Симметричные криптоалгоритмы

Если говорить упрощённо, то симметричные алгоритмы шифрования применяют один ключ для шифрования и дешифрования. Таких алгоритмов много, и на практике обычно применяют те, которые имеют достаточную длину ключа и ещё не были скомпрометированы. Симметричные алгоритмы делятся на блочные (DES, RC2, Blowfish, AES, «Кузнечик» и т. д.) и потоковые (RC4, SEAL, CryptMT и другие).

Стойкость к взлому у всех блочных криптографических алгоритмов во многом определяется длиной ключа. Если она составляет 128 бит и более, шифрование считается сильным, так как для расшифровки информации без ключа потребуются годы работы на мощных компьютерах. Кому любопытно — об алгоритмах шифрования с точки зрения длины ключа можно прочитать в посте на Хабре.

Попрактикуемся: при помощи пакета openssl зашифруем созданный нами ранее текстовый файл. Для этого используем команду:

openssl enc -e -aes256 -in simpletext.txt -out simple_enc_text.txt

где:

  • enc — указывает модуль для шифрования;
  • -e — указывает, что файлы нужно шифровать;
  • -aes256 — алгоритм шифрования;
  • -in — указывает на исходный файл;
  • -out — указывает на зашифрованный файл.

Выглядит это так:

Для расшифровки нужно указать введённый при шифровании ключ и используемый алгоритм. Команда примерно следующая:

openssl enc -d-aes256 -in simple_enc_text.txt -out simpletext.txt 

где:

  • enc — указывает модуль для шифрования;
  • -d — указывает, что файлы нужно расшифровать;
  • -aes256 — алгоритм шифрования;
  • -in — указывает на исходный файл;
  • -out — указывает на расшифрованный файл.

При шифровании симметричными алгоритмами есть несколько интересных проблем.

  • Длина ключа. Как уже упоминали, желательно не менее 128 бит
  • Сложность использования при большом количестве шифруемых объектов — приходится запоминать много параметров.
  • Сложность обмена параметрами шифрования (паролями, алгоритмами и подобным) — необходимо обеспечить их надёжную передачу адресату.

Такие проблемы обычно решают при помощи асимметричных алгоритмов шифрования.

Асимметричные алгоритмы шифрования

Главное преимущество асимметричного шифрования по сравнению с симметричным — возможность сторон обмениваться данными друг с другом, не используя секретные каналы связи.

Криптографическая система на основе асимметричного шифрования использует открытые (public key) и закрытые (private key) ключи для шифрования и расшифровки данных. Эти ключи образуют ключевую пару, компоненты которой связаны зависимостью, но отличаются друг от друга. Идея в том, что, зная открытый ключ, нельзя из него получить закрытый, хотя алгоритм генерации известен.

Открытый ключ передаётся по незащищённым каналам связи и известен всем. Его можно использовать для шифрования файлов и не только. Для расшифровки применяется закрытый ключ, который хранится в тайне. 

У многих асимметричных алгоритмов, особенно тех, что основаны на проблемах теории чисел, минимальная длина ключа для надёжного шифрования — 1024 бит. Это сильно ограничивает их применение — симметричные алгоритмы позволяют с меньшей длиной ключа надёжно зашифровать файлы.

При практической реализации асимметричных алгоритмов обычно используют сертификат. Это файл, хранящий ключ (открытый и закрытый) в определённом формате. Подробнее об этом можно почитать в статье «Формат SSL-сертификата».

Рассмотрим два основных стандарта для реализации сертификатов шифрования.

X.509 — стандарт ITU-T для инфраструктуры открытых ключей. Определяет стандартные форматы данных и процедуры распределения открытых ключей с помощью соответствующих сертификатов с цифровыми подписями. Именно он обычно используется для электронной цифровой подписи (ЭЦП) и шифрования, например, в openssl.

OpenPGP — стандарт, выросший из программы PGP (к середине 90-х годов она распространилась в интернете как надёжное средство шифрования электронной почты). Став стандартом де-факто, PGP начал встраиваться во множество приложений и систем. С особенностями можно ознакомиться на специализированном ресурсе об OpenPGP.

Посмотрим, как это выглядит на практике. Начнём с асимметричных алгоритмов в openssl — для этого в Windows командную строку надо запустить с правами администратора.

Создадим закрытый ключ в виде сертификата. Команда следующая:

openssl genrsa -aes256 -out private.pem 8912

где:

  • genrsa — указывает, что мы используем модуль для генерации закрытого ключа на основе алгоритма RSA;
  • -aes256 — указывает на алгоритм AES для шифрования сертификата;
  • -out private.pem — файл для сохранения сертификата;
  • 8912 — размер ключа.

Теперь надо извлечь из полученного закрытого ключа публичный. Сделать это можно командой:

openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem

где:

  • rsa — модуль для работы с RSA;
  • -in private.pem — задаёт путь к закрытому ключу, из которого извлечём открытый;
  • -pubout — извлекает публичный ключ;
  • -out public.pem — имя файла для полученного открытого ключа.

Ключ мы получили в виде сертификата в формате pem (ASCII-файл в кодировке base64). Это не единственный формат хранения сертификатов — с другими можно ознакомиться в материале, который уже рекомендовался выше. 

Стоит учесть, что таким сертификатом мы не сможем зашифровать объект, превосходящий по размеру сам сертификат. Поэтому поступим хитрее: зашифруем файл симметричным алгоритмом, а ключ шифрования от этого алгоритма зашифруем при помощи сертификата. По шагам:

  1. Генерируем сертификаты (пару из открытого и закрытого ключа).
  2. Шифруем текст симметричным алгоритмом AES (его вроде бы ещё не взломали). Предположим, получим файл enc.1.
  3. Далее выбранный для шифрования пароль шифруем публичным ключом (предположим, получим файл enc.2). 
  4. Теперь можно передать зашифрованный файл enc.1 и файл enc.2 по незащищённому каналу связи. 
  5. На другом конце у получателя должна быть вторая часть ключа (закрытый ключ). Ей он вначале расшифровывает файл enc.2 и извлекает оттуда пароль для дешифровки файла enc.1.
  6. Profit!

Вот как это выглядит на практике. Вначале шифруем текстовый файл алгоритмом AES (пароль 123456):

Теперь сохраним наш пароль (123456) в файл pass.txt. И зашифруем файл при помощи сертификата. Команда:

openssl rsautl -encrypt -inkey public.pem -pubin -in pass.txt -out pass.ssl

где:

  • rsautl — включаем модуль для шифрования, дешифрования и подписывания данных алгоритмом RSA;
  • -inkey public.pem — указывает путь к открытому ключу;
  • -pubin — указывает, что файл ключа является публичным ключом;
  • -in pass.txt — файл для шифрования;
  • -out pass.ssl — выходной зашифрованный файл.

Теперь можем переслать этот файл по открытому каналу связи. Перехват такой информации мало что даст злоумышленнику, если у него нет закрытого ключа. Попробуем расшифровать файл закрытым ключом и извлечь пароль для расшифровки:

Мы получили пароль — теперь с его помощью можно расшифровать файл, который мы с ним зашифровали при помощи алгоритма AES:

Как видим, всё расшифровывается. На практике в такой схеме есть особенность: именно получатель должен генерировать открытый и закрытый ключи. А затем потенциальный получатель должен выслать будущему отправителю свой открытый ключ, которым тот будет шифровать передаваемые данные. Поэтому публичный ключ делают доступным всем. Например, можно использовать серверы хранения ключей в интернете или отправить ключ по почте. Чтобы усилить безопасность, рекомендуется вычислять хеш у передаваемых файлов: так получатель сможет проверить, тот ли файл ему отправили.

В этой статье я показал, как работать с шифрованием файлов. В следующей мы подробнее остановимся на стандарте OpenPGP и научимся использовать шифрование в электронной почте.

Работа с криптографическими алгоритмами — это лишь малая часть одного из курсов факультета информационной безопасности Geek University. Ближайший поток стартует 28 декабря — неплохой подарок на Новый год 😉 Кроме того, до 29 декабря вы сможете выбрать ещё один факультет Geek University для себя или в подарок и получить его бесплатно.

поставщиков криптографических алгоритмов CNG — приложения Win32

  • 2 минуты на чтение

В этой статье

В отличие от Cryptography API (CryptoAPI), Cryptography API: Next Generation (CNG) отделяет поставщиков криптографии от поставщиков хранилища ключей. Основные операции криптографического алгоритма, такие как хеширование и подписывание, называются примитивными операциями или просто примитивами.CNG включает поставщика, который реализует следующие алгоритмы.

Симметричные алгоритмы

Поддерживаются режимы
Имя Поддерживаемые режимы Размер ключа в битах (по умолчанию / мин. / Макс.)
Расширенный стандарт шифрования (AES) ECB, CBC, CFB8, CFB128, GCM, CCM, GMAC, CMAC, AES Key Wrap, XTS
Windows 8: Начинается поддержка режимов CFB128 и CMAC.
Windows 10: Начинается поддержка режима XTS-AES.
128/192/256
Стандарт шифрования данных (DES) ECB, CBC, CFB8, CFB64
Windows 8: Начинается поддержка режима CFB64.
56/56/56
Стандарт шифрования данных XORed (DESX) ECB, CBC, CFB8, CFB64
Windows 8: Начинается поддержка режима CFB64.
192/192/192
Стандарт тройного шифрования данных (3DES) ECB, CBC, CFB8, CFB64
Windows 8: Начинается поддержка режима CFB64.
112/168
Защита данных RSA 2 (RC2) ECB, CBC, CFB8, CFB64.
Windows 8: Начинается поддержка режима CFB64.
от 16 до 128 с шагом 8 бит
Защита данных RSA 4 (RC4) от 8 до 512 с шагом 8 бит

Асимметричные алгоритмы

Реализация От От
Имя Банкноты Размер ключа в битах (по умолчанию / мин. / Макс.)
Алгоритм цифровой подписи (DSA) соответствует FIPS 186-3 для ключей размером от 1024 до 3072 бит.Реализация
соответствует FIPS 186-2 для ключей размером от 512 до 1024 бит.
512 до 3072 с шагом 64 бит
Windows 8: Начинается поддержка 3072-битного ключа.
RSA Включает алгоритмы RSA, которые используют PKCS1, кодирование или заполнение оптимального асимметричного шифрования (OAEP) или заполнение открытого текста по вероятностной схеме подписи (PSS). 512 до 16384 с шагом 64 бит

Алгоритмы хеширования

Имя Банкноты Размер ключа в битах (по умолчанию / мин. / Макс.)
Алгоритм безопасного хеширования 1 (SHA1) Включает HmacSha1 160/160/160
Алгоритм безопасного хеширования 256 (SHA256) Включает HmacSha256 256/256/256
Алгоритм безопасного хеширования 384 (SHA384) Включает HmacSha384 384/384/384
Алгоритм безопасного хеширования 512 (SHA512) Включает HmacSha512 512/512/512
Дайджест сообщения 2 (MD2) Включает HmacMd2 128/128/128
Дайджест сообщения 4 (MD4) Включает HmacMd4 128/128/128
Дайджест сообщения 5 (MD5) Включает HmacMd5 128/128/128

Алгоритмы обмена ключами

От
Название алгоритма Банкноты Размер ключа в битах (по умолчанию / мин. / Макс.)
Алгоритм обмена ключами Диффи-Хеллмана 512 до 4096 с шагом 64 бит
Эллиптическая кривая Диффи-Хеллмана (ECDH) Включает кривые, использующие 256, 384 и 521-битные открытые ключи, как указано в SP800-56A. 256/384/521
Алгоритм цифровой подписи с эллиптической кривой (ECDSA) Включает кривые, использующие 256, 384 и 521-битные открытые ключи, как указано в FIPS 186-3.
[! Примечание]
Для отображения всех именованных эллиптических кривых используйте certutil displayEccCurve .

256/384/521

Идентификаторы алгоритмов CNG

Криптографические примитивные функции CNG

Общие сведения о поставщиках криптографии

% PDF-1.4 1 0 obj > endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > / ShowGrid false / ShowGuides false / SnapToGrid false / UserRestrictions 4268 0 R >> / Страницы 1 0 R / Тип / Каталог >> endobj 4 0 obj > / Повернуть 0 / Тип / Страница >> endobj 5 0 obj > / Повернуть 0 / Тип / Страница >> endobj 6 0 obj > / Повернуть 0 / Тип / Страница >> endobj 7 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 8 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 9 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 10 0 obj > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text ] >> / Тип / Страница >> endobj 11 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 12 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 13 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text ] >> / Тип / Страница >> endobj 14 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 15 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 16 0 объект > / Пункт > / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 17 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 18 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 19 0 объект > / Пункт > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 20 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 21 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 22 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text ] >> / Тип / Страница >> endobj 23 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 24 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 25 0 объект > / Para> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 26 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 27 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 28 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 29 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 30 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 31 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 32 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 33 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 34 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 35 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 36 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 37 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 38 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 39 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 40 0 obj > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 41 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 42 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 43 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 44 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 45 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 46 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 47 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 48 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 49 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 50 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 51 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 52 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 53 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 54 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 55 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 56 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 57 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 58 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 59 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 60 0 obj > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 61 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 62 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 63 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 64 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 65 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 66 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 67 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 68 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 69 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 70 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 71 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 72 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 73 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 74 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 75 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 76 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 77 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 78 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 79 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 80 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 81 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 82 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 83 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 84 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 85 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 86 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 87 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 88 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 89 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 90 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 91 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 92 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 93 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 94 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 95 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 96 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 97 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 98 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 99 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 100 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 101 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 102 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 103 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 104 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 105 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 106 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 107 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 108 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 109 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 110 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 111 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 112 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 113 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 114 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 115 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 116 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 117 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 118 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 119 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 120 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 121 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 122 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 123 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 124 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 125 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 126 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 127 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 128 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 129 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 130 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 131 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 132 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 133 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 134 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 135 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 136 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 137 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 138 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 139 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 140 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 141 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 142 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 143 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 144 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 145 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 146 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 147 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 148 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 149 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 150 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 151 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 152 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 153 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 154 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 155 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 156 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 157 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 158 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 159 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 160 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 161 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 162 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 163 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 164 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 165 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 166 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 167 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Тип / Страница >> endobj 168 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 169 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 170 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 171 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 172 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 173 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Текст] >> / Тип / Страница >> endobj 174 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Тип / Страница >> endobj 175 0 объект > поток xX [sE ~ _1O8kM / AAdć !.8ʦn;% 1 (_h, # T

5 Распространенных алгоритмов шифрования и нерушимые методы будущего

Möchten Sie diesen Beitrag in Deutsch zu lesen? Lesen Sie die Deutsch-Version hier.

Хотя безопасность для многих пользователей ПК является второстепенной задачей, она является одним из основных приоритетов для предприятий любого размера. Это должно произойти, когда Институт Понемона сообщает нам, что нарушения безопасности ежегодно обходятся компаниям в миллионы.

Даже если вам нечего терять на миллионы, защита того, что у вас есть, должна быть приоритетом.

Существует несколько технологий безопасности, но шифрование — это то, о чем должны знать обычные пользователи компьютеров.

Как работает шифрование

Шифрование — интересная технология, которая работает путем шифрования данных, чтобы их не могли прочитать непреднамеренные стороны. Давайте посмотрим, как это работает с почтовым программным обеспечением PGP (или GPG для тех, кто занимается открытым исходным кодом).

Допустим, я хочу отправить вам личное сообщение, поэтому я зашифрую его с помощью одной из этих программ.Вот сообщение:


wUwDPglyJu9LOnkBAf4vxSpQgQZltcz7LWwEquhdm5kSQIkQlZtfxtSTsmaw q6gVH8SimlC3W6TDOhhL2FdgvdIC7sDv7G1Z7pCNzFLp0lgB9ACm8r5RZOBi
N5ske9cBVjlVfgmQ9VpFzSwzLLODhCU7 / 2THg2iDrW3NGQZfz3SSWviwCe7G
mNIvp5jEkGPCGcla4Fgdp / xuyewPk6NDlBewftLtHJVf
= рАВ3

После шифрования сообщение буквально превращается в беспорядочный беспорядок из случайных символов. Но, имея секретный код доступа, который я отправляю вам, вы можете расшифровать его и найти исходное сообщение.

Приходите за хот-догами и содовой!

Будь то в пути, например, электронная почта с хот-догами, или на вашем жестком диске, шифрование работает, чтобы не отвлекаться от вашего бизнеса, даже если они каким-то образом получат доступ к вашей сети или системе. Если вы хотите узнать больше о том, как шифрование помогает защитить бизнес-данные, вы можете прочитать нашу статью о том, как шифрование помогает в облачной безопасности.

Эта технология имеет множество форм, при этом размер ключа и сила, как правило, являются самыми большими отличиями одной разновидности от другой.

1. Тройной DES

Triple DES был разработан для замены оригинального алгоритма стандарта шифрования данных (DES), который хакеры в конечном итоге научились с относительной легкостью преодолевать. В свое время Triple DES был рекомендованным стандартом и наиболее широко используемым симметричным алгоритмом в отрасли.

Triple DES использует три отдельных ключа по 56 бит каждый. Общая длина ключа составляет в сумме 168 бит, но эксперты утверждают, что 112-битная сила ключа больше подходит.

Несмотря на то, что Triple DES постепенно выводится из употребления, ему все же удается создать надежное решение для аппаратного шифрования для финансовых услуг и других отраслей.

2. RSA

RSA — это алгоритм шифрования с открытым ключом и стандарт для шифрования данных, отправляемых через Интернет. Это также один из методов, используемых в наших программах PGP и GPG.

В отличие от Triple DES, RSA считается асимметричным алгоритмом из-за использования пары ключей.У вас есть открытый ключ, который мы используем для шифрования нашего сообщения, и закрытый ключ для его расшифровки. Результатом шифрования RSA является огромная партия бессвязной информации, взлом которой требует от злоумышленников довольно много времени и вычислительной мощности.

3. Иглобрюх

Blowfish — еще один алгоритм, призванный заменить DES. Этот симметричный шифр разбивает сообщения на блоки по 64 бита и шифрует их индивидуально.

Blowfish известен как своей огромной скоростью, так и общей эффективностью, поскольку многие утверждают, что он никогда не был побежден.Между тем, поставщики в полной мере воспользовались его бесплатной доступностью в открытом доступе.

Blowfish можно найти в категориях программного обеспечения, начиная от платформ электронной коммерции для защиты платежей и заканчивая инструментами управления паролями, где он используется для защиты паролей. Это определенно один из наиболее гибких доступных методов шифрования.

4. Twofish

Эксперт по компьютерной безопасности Брюс Шнайер — вдохновитель Blowfish и его преемника Twofish. Ключи, используемые в этом алгоритме, могут иметь длину до 256 бит, а в качестве симметричного метода требуется только один ключ.

Twofish считается одним из самых быстрых в своем роде и идеально подходит для использования как в аппаратной, так и в программной среде. Как и Blowfish, Twofish доступен всем, кто хочет его использовать. В результате вы найдете его в составе программ шифрования, таких как PhotoEncrypt, GPG и популярного программного обеспечения с открытым исходным кодом TrueCrypt.

5. AES

Advanced Encryption Standard (AES) — это алгоритм, которому правительство США и многочисленные организации доверяют как стандарт.

Хотя он чрезвычайно эффективен в 128-битной форме, AES также использует ключи 192 и 256 бит для сложных целей шифрования.

AES в основном считается невосприимчивым ко всем атакам, за исключением грубой силы, которая пытается расшифровать сообщения, используя все возможные комбинации в 128, 192 или 256-битном шифре. Тем не менее, эксперты по безопасности считают, что AES в конечном итоге станет стандартом де-факто для шифрования данных в частном секторе.

Будущее шифрования

Кибератаки постоянно развиваются, поэтому специалисты по безопасности должны быть заняты в лаборатории придумыванием новых схем, чтобы держать их в страхе.Эксперты-наблюдатели надеются, что новый метод под названием Honey Encryption отпугнет хакеров, выдавая поддельные данные для каждого неверного предположения ключевого кода. Этот уникальный подход не только замедляет злоумышленников, но и потенциально закапывает правильный ключ в стоге ложных надежд. Кроме того, появляются новые методы, такие как квантовое распределение ключей, которые совместно используют ключи, встроенные в фотоны по оптоволокну, которые могут иметь жизнеспособность сейчас, а также на многие годы вперед.

Независимо от того, защищает ли он вашу электронную почту или хранимые данные, какой-либо тип шифрования должен быть включен в вашу линейку инструментов безопасности.Успешные атаки на таких жертв, как Target, показывают, что он не на 100% надежен, но без него вы предлагаете удобный доступ к своим данным. Найдите инструменты, которые позволят вам понять, и придерживайтесь их!

Алгоритмы

Эта страница — заглушка

Эта страница будет использоваться в качестве концентратора для различных криптографических алгоритмов. используется в оборудовании, описанном на этом сайте.


Ниже приводится неисчерпывающий обзор (секретных) алгоритмов шифрования, которые были разработаны США или для США Агентство национальной безопасности (АНБ) и которые подробно описаны на этом веб-сайте. Эти алгоритмы обычно классифицируются как NSA типа 1 или типа 2. алгоритм и предназначены для правительственного и военного использования. Более полный обзор, смотрите эта страница.

  • BATON
    Secret NSA Type 1 высокоскоростной алгоритм блочного шифрования, используемый в нескольких продукты, такие как Криптокарта Fortezza Plus и Криптографический процессор Philips GCD-Φ.
  • HAVEQUICK
    Система скачкообразной перестройки частоты, используемая для ECCM. Реализован в крипто-чипе Cypris.
  • SAVILLE
    Используется для шифрования голоса в радио- и телефонной связи, в таких продуктах, как AIM, Cypris (SAVILLE I и II), Windster (SAVILLE I), ИНДИКТОР (SAVILLE I), ВИНСОН (KY-57), Спендекс 40 и Cougar. Также используется для данных в KG-84 Устройство шифрования решенного цикла (DLED).Совместная разработка GCHQ (Великобритания) и АНБ (США). ➤ Подробнее
  • SKIPJACK
    Алгоритм блочного шифрования, используемый в таких продуктах, как Фортецца, Fortezza Plus и безопасный модем Palladium. Его также использовали в злополучных Clipper Chip, который использовался в таких продуктах, как Телефонный шифратор AT&T TSD-3600. Алгоритм Skipjack был рассекречен АНБ 24 июня 1998 г.➤ Подробнее
  • WALBURN
    Высокоскоростное шифрование канала с использованием так называемых регистров шпильки . Используется в таких продуктах, как КГ-81, КГ-94, КГ-194, г. КГ-95 и AIM (2004). Обычно используется для устройств шифрования соединительных линий (TED). ➤ Подробнее
  • AES
    Расширенный стандарт шифрования
  • DES
    Стандарт шифрования данных
Все ссылки, показанные красным, в настоящее время недоступны.Если вам нравится информация на этом сайте, почему бы не сделать пожертвование?
Крипто-музей. Создано: пятница, 20 мая 2016 г. Последнее изменение: четверг, 09 мая 2019 г. — 21:55 CET.

алгоритмов шифрования

алгоритмов шифрования



Описание:

Шифрование — это процесс преобразования открытого текста сообщения в зашифрованный текст, который может быть декодирован обратно в исходное сообщение.Алгоритм шифрования вместе с ключом используется при шифровании и дешифровании данных. Существует несколько типов шифрования данных, которые составляют основу сетевой безопасности. Схемы шифрования основаны на блочных или потоковых шифрах.

Тип и длина используемых ключей зависят от алгоритма шифрования и необходимого уровня безопасности. В обычном симметричном шифровании используется единственный ключ. С помощью этого ключа отправитель может зашифровать сообщение, а получатель может расшифровать сообщение, но безопасность ключа становится проблематичной.В асимметричном шифровании ключ шифрования и ключ дешифрования различаются. Один из них — открытый ключ, с помощью которого отправитель может зашифровать сообщение, а другой — закрытый ключ, с помощью которого получатель может расшифровать сообщение.


Глоссарий:

Асимметричный алгоритм шифрования.
Современное направление криптографии. также известная как криптография с открытым ключом, в которой алгоритмы используют пару ключей (открытый ключ и закрытый ключ) и использовать разные компоненты пары для разных шагов алгоритма.

Блочный шифр.
Эти алгоритмы работают с блоками данных определенного размера вместе с ключом, что приводит к блокам зашифрованного текста. Национальный институт стандартов и технологий (NIST) — федеральное агентство. который утвердил блочный шифр стандарта шифрования данных (DES) — ранний алгоритм шифрования, созданный в середине 1970-х годов. Американский национальный институт стандартов (ANSI) также установил этот алгоритм безопасности в качестве стандарта алгоритма шифрования данных (DEA).Другой стандарт, разработанный в 1980-х, — это стандарт тройного шифрования данных (3DES). Некоторые часто используемые алгоритмы блочного шифрования: IDEA, RC2, RC5, CAST и Skipjack.

CBC, Cipher Block Chaining.
Режим шифрования.

CBD, режим цепочки блоков шифра.
Результаты ранее связанного блока используются при шифровании следующего связанного блока.

CCM, Счетчик с CBC-MAC.
Режим шифрования. Общий режим блочного шифрования с аутентификацией. Этот режим определен для использования со 128-битными блочными шифрами, такими как AES.

CFB, Cipher FeedBack.
Режим шифрования.

Китайская лотерея.
Криптографический подход к взлому алгоритмов шифрования с использованием большого количества машин в Интернете.

  • [RFC 3607] Пересмотр криптоанализа китайской лотереи: Интернет как инструмент взлома кода.

Алгоритм шифрования.
Механизм, используемый для шифрования или дешифрования сообщения.

Шифрованный текст.
Результирующее зашифрованное сообщение, созданное алгоритмом шифрования.

CTR, Счетчик.
Режим шифрования.

Расшифровка.
Процесс распознавания зашифрованного сообщения с помощью алгоритма шифрования.

ECB, Электронная кодовая книга.
Режим шифрования.

Шифрование.
Процесс создания сообщения нераспознаваемым с помощью алгоритма шифрования.

Ключ шифрования.
Последовательность значений, которая используется алгоритмом шифрования для шифрования сообщения. Выбор случайных (или криптографически псевдослучайных) ключей, безопасный механизм обмена ключами, частое обновление ключей и хорошая секретность защита ключей — все это важные составляющие безопасности механизма проверки целостности.

OFB, Выходная обратная связь.
Режим шифрования.

Обычный текст.
Незашифрованное сообщение.

Закрытый ключ.
(RFC 2828) Секретный компонент пары криптографических ключей, используемых для асимметричной криптографии. В криптосистеме с открытым ключом тот ключ пары ключей пользователя, который известен только этому пользователю.

Открытый ключ
Открытый ключ, которым шифруется сообщение.(RFC 2828) Общедоступный компонент пары криптографических ключей, используемых для асимметричной криптографии. В криптосистеме с открытым ключом — тот ключ пары ключей пользователя, который является публично известным.

Шифрование с открытым ключом.
Механизм шифрования, в котором используются два ключа. Открытый ключ используется для шифрования сообщения, а секретный закрытый ключ — для расшифровки сообщения.

Секретный ключ.
Единый секретный ключ, который используется в обычном симметричном шифровании, которое используется для шифрования и дешифрования сообщения.

SIV, синтетический вектор инициализации.
Режим работы блочного шифра.
(RFC 5297) SIV принимает ключ, открытый текст и несколько байтовых строк переменной длины, которые будут аутентифицированы, но не зашифрованы. Он создает зашифрованный текст, имеющий ту же длину, что и открытый текст, и синтетический вектор инициализации. В зависимости от того, как он используется, SIV достигает либо цель детерминированного аутентифицированного шифрования, либо цель аутентифицированного шифрования на основе nonce, устойчивого к неправомерному использованию.

Потоковый шифр.
Симметричный алгоритм шифрования, который обрабатывает данные битом или байтом в время с ключом, в результате чего получается случайный зашифрованный или открытый текст. Некоторые часто используемые алгоритмы потокового шифрования — это RC4 и W7.

Симметричный алгоритм шифрования.
Ключ шифрования и ключ дешифрования взаимосвязаны и даже могут быть одинаковыми.


3ДЕС.
Алгоритм блочного шифрования.


AES, расширенный стандарт шифрования.
Алгоритм блочного шифрования.

ARIA.
Алгоритм блочного шифрования.


Blowfish.
Алгоритм блочного шифрования.


Камелия.
Алгоритм блочного шифрования.

ЛИТЬЕ.
Алгоритм блочного шифрования.

CLEFIA.
Алгоритм блочного шифрования.

CMAC.
Алгоритм блочного шифрования.


DES, Стандарт шифрования данных.
Алгоритм блочного шифрования.


ГОСТ 28147.
Алгоритм симметричного шифра.

[RFC 4357] Дополнительные криптографические алгоритмы для использования с ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.10-94, ГОСТ Р 34.10-2001, ГОСТ Р 34.11-94 Алгоритмы.

[RFC 4490] Использование алгоритмов с криптографическим синтаксисом сообщений (CMS) по ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.11-94, ГОСТ Р 34.10-94 и ГОСТ Р 34.10-2001.

  • Категория: Дорожка стандартов.

IDEA, Международный алгоритм шифрования данных.
Алгоритм блочного шифрования.

  • [RFC 3058] Использование алгоритма шифрования IDEA в CMS.

Марс.
Алгоритм блочного шифрования.

MISTY1.
Алгоритм блочного шифрования.


Кролик.
Алгоритм потокового шифрования.

RC2.
Алгоритм блочного шифрования.

RC4.
Алгоритм потокового шифрования. Запатентованный алгоритм шифрования доступен по лицензии RSA Data Security Inc.

RC5.
Алгоритм блочного шифрования.

RC6.

Rijndael.
Алгоритм блочного шифрования. Алгоритм победы в конкурсе AES.


СЕМЕНА.
Алгоритм блочного шифрования.

СКИПДЖЕК.
Алгоритм блочного шифрования.

  • [RFC 2876] Использование алгоритмов KEA и SKIPJACK в CMS.

SOBER.
Алгоритм потокового шифрования.


Twofish.
Алгоритм блочного шифрования.


W7.
Алгоритм потокового шифрования. Шифр синхронного потока шириной в байт, оптимизированный для эффективной аппаратной реализации при очень высоких скоростях передачи данных. Это алгоритм с симметричным ключом, поддерживающий длину ключа 128 бит.


RFC:

[RFC 3766] Определение сильных сторон открытых ключей, используемых для обмена симметричными ключами.

[RFC 4107] Рекомендации по управлению криптографическими ключами.

[RFC 4270] Атаки на криптографические хэши в интернет-протоколах.


Публикации:


Устаревшие RFC:



2.2. Классификация криптографических алгоритмов Криптограф …

В качестве основного критерия классификации криптографических алгоритмов мы будем использовать тип преобразования, выполняемого с исходным текстом.Классификация по этому критерию представлена ​​на рис. 2.1.

Секретная запись предполагает, что отправитель и получатель выполняют преобразование сообщения, известное только им двоим. Третьи лица не знают изменений, вносимых алгоритмом в открытый текст, что является гарантией несекретности данных на этапе анализа.

В отличие от криптографии , криптоалгоритмы с ключом основаны на том принципе, что алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем третьим сторонам, но зависит от некоторого параметра, который хранится в секрете — известного «ключа» только двум лицам, участвующим в обмене информацией.Основы такого подхода к шифрованию были заложены в конце 19 века голландцем Огюстом Керкхоффом, который предположил, что надежность шифра должна определяться только секретностью ключа, т.е. криптоаналитик может знать все детали шифрования. процесс (алгоритм) шифрования и дешифрования, но неизвестно, какой ключ используется для шифрования этого текста. В настоящее время криптография занимается исключительно алгоритмами с ключами. Это связано с тем, что безопасность системы не должна зависеть от секретности чего-то, что нельзя быстро изменить в случае утечки секретной информации, а изменить ключ шифрования на практике намного проще, чем весь алгоритм, используемый в система.

Криптосистемы

подразделяются на симметричные и асимметричные системы шифрования. Модель симметричной системы шифрования представлена ​​на рис. 2.2.

Отличительной особенностью симметричных алгоритмов шифрования является наличие одного ключа шифрования (k на рис. 2.2), который должен быть известен только отправителю и получателю сообщения. Отправитель с ключом k шифрует сообщение, получатель дешифрует полученный зашифрованный текст с ключом k.Криптоаналитик может перехватить зашифрованный текст Y, передаваемый по открытым каналам связи, но, поскольку он не знает ключа, задача открытия зашифрованного текста занимает очень много времени. Принципиальным моментом является необходимость секретного канала связи между получателем и отправителем для передачи ключа шифрования без возможности его перехвата криптоаналитиком.

Система асимметричного шифрования работает по схеме, показанной на рис. 2.3.

Отличительной особенностью асимметричных алгоритмов является наличие пары ключей шифрования: открытый k из , который передается на вторую сторону по незащищенному каналу связи и поэтому может быть известен криптоаналитику, а также закрытый k zack , который известен только одному человеку (получателю сообщения) и держится в секрете.Пара ключей обладает тем свойством, что сообщение, зашифрованное на одном из ключей, может быть расшифровано только на другом ключе. Фактически это означает, что секретный канал передачи информации на схеме на рис. 2.3 — это направление «отправитель-получатель», поскольку сообщение, зашифрованное с помощью открытого ключа отправителем, может быть расшифровано только с его закрытым ключом.

В зависимости от размера блока зашифрованной информации криптоалгоритмы делятся на блочные и потоковые шифры. Единица кодирования в шифров потока — один бит.Результат кодирования не зависит от ранее переданного входного потока. Схема используется в системах передачи информационных потоков, то есть в случаях, когда передача информации начинается и заканчивается в произвольные моменты времени и может прерываться случайно. Для шифров блока единицей кодирования является блок из нескольких байтов. Результат кодирования зависит от всех исходных байтов этого блока. Схема используется для пакетной передачи информации и кодирования файлов.

Еще одним критерием классификации криптографических алгоритмов является тип преобразований, выполняемых над блоками открытого текста.По этому критерию криптоалгоритмы делятся на перестановочные и перестановочные. В перестановочных шифрах блоки информации не меняются сами по себе, но меняется их последовательность, что делает информацию недоступной для внешнего наблюдателя. Подстановочные знаки изменяют сами информационные блоки в соответствии с определенными законами.

Деление криптоалгоритмов на одноалфавитные и многоалфавитные характерно для подстановочных шифров. Mono — Алфавитный алгоритм шифрования заменяет входной текстовый блок (символ входного алфавита) таким же блоком зашифрованного текста (символ выходного алфавита).В мульти-буквенно-цифровых шифрах разные блоки зашифрованного текста могут соответствовать одному и тому же блоку входного текста, что значительно затрудняет криптоанализ.

По степени секретности криптографические алгоритмы делятся на абсолютно стойкие и практически стойкие. Абсолютно стойкие шифры не открываются. На практике это может быть достигнуто только в том случае, если размер используемого ключа шифрования превышает размер кодируемого сообщения, а ключ используется только один раз. Шифр ​​ называется практически стойким , для которого нет более эффективного способа взлома, кроме полного перечисления всех возможных ключей шифрования.

Говоря об атаках на шифры, мы можем выделить следующие типы атак: атака на основе зашифрованного текста, атака на основе известного открытого текста, атака на основе выборочного открытого текста.

Во время атаки , основанной на зашифрованном тексте, криптоаналитик знает только закодированный текст и на его основе он должен узнать секретный ключ шифрования.

Атака открытым текстом предполагает, что криптоаналитик знает одну или несколько пар открытого текста / зашифрованного текста, зашифрованных одним и тем же ключом, и на основе этой информации он проводит свой анализ.

Выполняя атаку на основе выборочного открытого текста, злоумышленник имеет возможность подать произвольный открытый текст на вход устройства шифрования и получить соответствующий код шифрования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.