Основы криптографии
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
по крайней мере в мире MS-DOS и Macintosh. К сожалению, если о программе компьютерной безопасности заявляется, что это "патентованный" алгоритм шифрования, значительно более быстрый, чем DES, то скорее всего используется какой-то вариант следующего .
void main (int argc, char *argv[])
{
FILE *fl, *fo;
char *cp;
int с;
if ((cp = argv[l]) && *cp'= '\0') {
if ((fi = fopen(argvl[2], "rb")) '= NULL) {
if ((fo = fopen(argv[3], "wb")) '= NULL) { while ((c = getc(fi)) '= EOF) { if ('*cp) cp = argv[l]; c^ = * (cp++) ; putc (с, fo) ; }
fclose (fo) ; } fclose(fi) ;
Это симметричный алгоритм. Открытый текст подвергается операции "исключающее или" вместе с ключeвым текстом для получения шифротекста. Так как повторное применение операции XOR восстанавливает оригинал для шифрования и дешифрирования используется одна и та же программа :
P K=C
C K = P
Настоящей безопасности здесь никогда не было. Этот тип шифрования легко вскрывается, даже без компьтетера.
Для примера:предположим, что открытый текст использует английский язык. Более того, пусть длина ключа любое нeбольшое число байт. Ниже описано, как взломать этот шифр:
- Определим длину ключа с помощью процедуры, известной как подiет совпадений Применим операцию XOR к шифротексту, используя в качестве ключа сам шифротекст с различными смещeниями, и подiитаем совпадающие байты. Если величина смещения кратна длине ключа, то совпадет свыше 6 процентов байтов. Если нет, то будут совпадать меньше чем 0.4 процента (iитая, что обычный ASCII текст кодируется случайным ключом, для других типов открытых текстов числа будут дрyгими). Это называется показателем совпадений. Минимальное смещение от одного значения, кратного длине ключа, к другому и есть длина ключа.
- Сместим шифротекст на эту длину и проведем операцию XOR для смещенного и оригинального шифротекстов. Результатом операции будет удаления ключа и получение открытого текста, подвергнутого операции XOR с самим собой, смещенным на длину ключа. Так как в английском языке на один байт приходится 1.3 бита действительной информации, существующая значительная избыточность позволяет определить способ шифрования.
Одноразовые блокноты
Помните я говорил что есть невзлавыеваемая система сокрытия информации? Он называется одноразовым блокнотом и был изобретен в 1917 году Мэйджором Джозефом Моборном (Major Joseph Mauborgne) и Гилбертом Вернамом (Gilbert Vernam) из AT&T . В классическом понимании одноразовый блокнот является большой неповторяющейся последовательностью символов ключа, распределенных случайным образом, написанных на кусочках бумаги и приклеенных к листу блокнота. Отправитель использовал каждый символ ключа блокнота для шифрования только одного символа открытого текста. Шифрование представляет собой сложение по модулю 26 (для английского языка), или 33 (для кириллического) символа открытого текста и символа ключа из однoразового блокнота.
Каждый символ ключа используется только единожды и для единственного сообщения . Отправитель шифрует сообщения и уничтожает использованные страницы блокнота. Получатель, в свою очередь, используя точно такой же блокнот, дешифрирует каждый символ шифротекста . Расшифровав сообщение, получатель уничтожает соответствующие страницы блокнота или часть ленты . Новое сообщение -новые символы ключа. Например, если сообщением является:
ONETMEPAD
а ключевая последовательность блокноте:
TBFRGFARFM
то шифротекст будет выглядеть как:
IPKLPSFHGQ так как
Q + Т mod 26 = I+ В mod 26 = P
E + F mod 26 = К и.т.д.
В предположении, что злоумышленник не сможет получить доступ к одноразовому блокноту, использованному для шифрования сообщения, эта схема совершенно безопасна. Данное шифрованное сообщение на вид соответствует любому открытому сообщению того же размера.
Так как все ключевые последовательности совершенно одинаковы (символы ключа генерируются случайным образом), у противника отсутствует информация, позволяющая подвергнуть шифротекст криптоанaлизу. Кусочек шифротекста может быть похож на:
POYYAEAAZX
что дешифрируется как:
SALMONEGGS
или на:
BXEGBMTMXM
что дешифрируется как:
GREENFLUID
Повторю еще раз: так как все открытые тексты равновероятны, у криптоаналитика нет возможности определить, какой из открытых текстов является правильным. Случайная ключевая последовательность, сложенная с неслучайным открытым текстом, дает совершенно случайный шифротекст, и никакие вычислительные мощнoсти не смогут это изменить.
Необходимо напомнить, что символы ключа должны генерироваться случайным образом . Любые попытки вскрыть такую схему сталкиваются со способом, которым создается последовательность символов ключа . Использование генераторов псевдослучайных чисел не iитается, у них всегда неслучайные свойства . Если вы используете действительно случайный источник- это совершенно безопасно.
Другой важный момент: ключевую последовательность никогда нельзя использовать второй раз. Даже если вы используете блокнот размером в несколько гигабайт, то если криптоаналитик получит несколько текстов с перекрывающимися ключами, он сможет восстановить открытый текст . Он сдвинет каждую пару шифротекстов относительно друг друга и подiитает число совпадений в каждой позиции. Если шифротексты смещены прaвильно, соотношение совпадений резко возрастет - точное значение зависит от языка открытого текста . С этой точки зрения криптоанализ не представляет труда. По этому, не используйте ключевую последо?/p>