Ашық кілтті жүйелер
Рымбек Байсейітов атындағы Семей қаржы-экономикалық колледжі КМҚК
РЕФЕРАТ
Тақырып: Криптографиялық әдістер
Орындаған: Наурызбекова А.М.
Тексерген: Айтмағанбетова А.Т.
2020-2021 оқу жылы
Жоспар:
1. Криптография түсінігі
2. Кілт-мәтіндерді шифрлауға және қайта шифрлауға қажетті ақпарат
3. Файлдарды шифрлау
4. Ашық кілтті жүйелер
5. Криптографиялық қызметтердің типтері
6. Қорытынды
7. Дереккөздер
1.Криптография түсінігі
Бөтен адамдарға оқуға мүмкіндік бермейтіндей түрлендіру әдісімен ақпаратты қорғау проблемасы адамзатты бұрынғы заманнан толғандырды. Криптографияның тарихы адамзат тілінің тарихымен жасты. Сонымен қатар, ежелгі қауымдастықтарда онымен тек қана таңдаулылар иемденгендіктен алғашқы жазу криптографиялық жүйемен тең болған. Оған мысал ретінде Ежелгі Мысыр, Ежелгі Үндістанның қасиетті кітаптары бола алады. Жазу-сызудың кең таралуына байланысты криптография жеке ғылым ретінде қалыптаса бастады. Алғашқы криптожүйелер біздің эрамыздың басында кездеседі. Сондықтан Цезарь хат жазуда өзінің атымен аталған жүйелі шифрді пайдаланды. Криптографиялық жүйе бірінші және екінші дүниежүзілік соғыста қарқынды дами бастады. Соғыстан кейінгі уақыттан қазіргі күнге дейін есептеу құрылғыларының пайда болуы, криптографиялық әдістерді өңдеу мен жетілдіруді жеделдетті. Мәліметтерді қорғаудың криптографиялық әдістері автоматтандырылған жүйелерде ЭЕМ- дерде өңделетін немесе әртүрлі типтегі ЗУ-да сақталатын ақпаратты қорғау үшін пайдаланады. Криптографиялық түрлендіру рұқсат етілмеген алдыналу тәсілі ретінде көпғасырлық тарихқа ие. Қазіргі кезде көптеген шифрлар әдістері жетілдірілген және қолданудың теориялық және практикалық негіздері құрылған. Бұл әдістердің көбісі ақпаратты жабуда ойдағыдай пайдалануы мүмкін. Қандай себептен ақпараттық жүйелерде криптографиялық әдістерді пайдалану проблемасы қазіргі кезде аса маңызды болды. Бір жағынан, компьютерлік жүйелерді, соның ішінде үлкен көлемді мемлекеттік ақпараттарды, әскери, коммерциялық және жеке тұлғалардың рұқсат етілмеген мәліметтері жіберілетін интернет глобальді жүйесі пайдаланады. Екінші жағынан, жаңа қуатты компьютерлердің жүйелі және нейронды есептеу техникасының пайда болуы шешуге мүмкін емес деп саналған криптографиялық жуйеге сенімсіздігін арттырды. Ақпараттарды түрлендіру жолымен қорғау проблемасымен криптология айналысады ( kryptos- құпиялы, logos- ғылым ). Криптология 2 бағытқа бөлінеді- криптография және криптоанализ. Бұл бағыттардың мақсаты бір-біріне қарама-қайшы. Криптография ақпаратты түрлендірудің математикалық әдістерін іздеу және зерттеумен айналысады. Криптоанализ ортасы - ақпаратты кілтсіз шешу мүмкіндігін зерттейді. Қазіргі заманғы криптология 4 үлкен бөлімнен тұрады:
1.Симметриялы криптожүйелер
2.Ашық кілтті криптожүйелер
3.Электронды қолтаңба жүйелері
4. Кілттермен басқару
Криптографиялық әдістерді пайдаланудың негізгі бағыттары- ақпаратты байланыс салалары арқылы жіберу ( мысалы, электронды почта) , жіберілетін хабарламалардың шығынын растау, тасығыштағы шифрланған түрдегі ақпаратты сақтау (документтер, мәліметтер базасы). Сонымен, криптография ақпаратты оқу тек кілтін бергенде ғана мүмкін ететіндей түрлендіреді. Ақпаратты шифрлау және қайта шифрлау кезінде қандайда бір алфавит негізінде құрылған текстер қарастырылады. Бұл терминдер мынандай мағына береді. Алфавит - ақпараттарды кодтауда пайдаланылатын белгілердің соңғы жиыны. Мәтін - алфавит элементтерінің реттелген жиыны. Қазіргі заманғы ақпараттық жүйелерде пайдаланылатын алфавиттердің мысалы ретінде келесілерді келтіруге болады:
орыс алфавитінің 32 әрпі мен бос орын ( пробел );
ASCII және КОU-8 стандартты кодына кіретін символдар;
Бинарлық алфавит;
Сегіз ретті немесе он алты ретті алфавит;
Шифрлау- түрлендіру процесі: бастапқы мәтін шифрланған мәтінмен ауыстырылады. Қайта шифрлау- шифрлауға кері процесс. Кілт арқылы шифрланған мәтін бастапқы мәтінге өзгертіледі.
2. Кілт-мәтіндерді шифрлауға және қайта шифрлауға қажетті ақпарат
Критографиялық жүйе түрлендірілген ашық мәтін Т отбасын ұсынады. Бұл отбасының мүшелері индекстеледі және символымен белгіленеді, К параметрі кілт болып табылады. К кілттерінің кеңістігі- бұл кілттің мүмкін болатын мағыналарының жиынтығы. Әдетте кілт алфавит әріптерінің жүйеленген тізбегінен тұрады. Криптожүйелер симметриялы және ашық кілтті болып бөлінеді. Симметриялы криптожүйелерде шифрлағанда да, қайта шифрлағанда да бір ғана кілт пайдаланылады. Ашық кілтті жүйелерде 2 кілт пайдаланылады- бір- бірімен математикалық байланыстағы ашық және жабық кілт. Ақпарат барлық қалаған адамға мүмкіндік беретін ашық кілт көмегімен шифрланады, ал қайта шифрлау хабарды алушыға ғана белгілі жабық кілт арқылы жүзеге асады. "Кілттерді тарату " және " кілттерді басқару " терминдері пайдаланушылардың арасындағы ақпараттарды өңдеу жүйесіндегі процестерге жатады.
Электронды қолтаңба дегеніміз- басқа пайдаланушыларға мәтіннің авторын және хабардың дұрыстығын тексеруге арналған мәтінге қосымша криптографиялық түрлендіру.
Криптографиялық тұрақтылық- кілтті білмеген жағдайда тұрақтылығын анықтайтын шифрлар сипаты. Криптографиялық тұрақтылықтың бірнеше көрсеткіші бар: -ықтимал кілттер саны -криптоанализға қажетті орташа уақыт Мәліметтерді криптографиялық жабу процесі программалық түрде де, ақпаратты түрде де іске асырылады. Ақпаратты өткізу ақша жағынан көп қаржыны талап етеді, бірақ оның да артықшылықтары бар: жоғарғы өнімділік, қарапайымдылық, қорғаныстылық және т.б. Программалық өткізу аса қолайлы, сондықтан пайдалануда өте икемді. Қазіргі заманғы ақпаратты қорғаудың криптографиялық жүйесі келесі талаптарға сәйкес қалыптастырылады:
шифрланған мәтін қолға түскенде тек қана кілт арқылы оқылуы керек;
шифрлануда қолданылатын кілттің операциялық саны шифрланған хабарламаның көрінісі мен өған сәйкес ашық мәтінге қажетті кілттердің жалпы санынан кем болмауы керек.
қайта шифрлауға қажетті ақпараттың операция саны барлық кілттерді іріктеуде қатал төменгі бағаға ие болуы керек және қазіргі заманғы компьютерлер мүмкіндігінен асып түсуі керек.
шифрлау алгоритмін білу қорғау тиімділігіне әсер етпеуі керек.
кілтті азғантай өзгерту шифрланған хабарлама түрін бірдей кілт пайдаланғанда да маңызды өзгертуге әкелмеуі керек.
шифрлау алгоритмінің құрама элементтері өзгермейтіндей болуы керек.
кілттер арасында шифрлау кезінде жүйелі түрде пайдаланылтын қарапайым және оңай тәуелділік болмауы керек.
шифрланған мәтін ұзындығы берілген мәтін ұзындығынан аспауы керек.алгоритм программалық та, сонымен қатар ақпараттық та өткізуге мүмкіндік беруі қажет және кілт ұзындығының өзгеруі шифрлау алгоритмінің сапасына әсерін тигізбеуі керек.
Тізбектің қауіпсіздігі ең әлсіз буыннан құралады: ол тұрақты болған сайын сенімді болады. Жақсы тұрғызылған криптожүйеде алгоритм де, протокол да, кілт және қалған барлығы өте күрделі тексерістен өтуі қажет. Егер криптографиялық алгоритм тұрақты болмаса, онда кез- келген криптоаналитик бұл қателікті біліп қояды. Егер генераторды күшейткенде компьютер жадының ұяшықтары қорғалмаған болса, онда мұндай қауіпсіздік ешкімге керек болмайды. Сонымен қатар, тәжірибе жүзінде ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету тек қана криптоаналитикке байланысты болмайды.
3. Файлдарды шифрлау
Бір қарағанда файлдар шифрлауды хабарламаларды шифрлауға ұқсатуға болады. Мұнда жіберуші де қабылдап алушы да бір адам, ал жіберу ортасы болып мәліметтерді сақтаудың компьютарлік құрылғысы табылады. Бірақ мұның бәрі өте күрделі жүйе. Криптография үлкен құпияны кішкентай құпияға айналдыруға көмектеседі. Күрделі құрылымды файлды жаттап жүрудің орнына, оны шифрлап, кілт жадысына сақтауға болады. Хабарламаларға қарағанда шифрланған файлдар көптеген жылдар бойы сақталып жата алады. Ол үшін кілтті ұмытпай, құпияда ұстау керек. Ең тиімдісі, әрбір файлға жеке кілттер шифрлап, содан кейін барлық кілттерді кілттер ұстасы көмегімен бірге орналастыруға болады. Мұндай криптожүйенің тұрақтылығы, басқа барлық файлдарға бір кілт пайдалануға қарағанда жоғары. Барлық бар криптографиялық әдістерді мынандай түрлендіру кластарына бөлуге болады: Сурет:Schemetwo.png
1.1.1 сурет .Симметриялы криптожүйелердің түрлендіру кластары.
Көп алфавитті ауыстыру- бастапқы мәтіннің символдарын басқа күрделі ережеге сай түрлендірудің қарапайым түрі. Жоғарғы крипто тұрақтылыққа ие болу үшін күрделі кілттерді пайдалану керек. Орын ауыстыру- критографиялық түрлендірудің аса күрделі емес әдісі. Әдетте, басқа әдістермен бірігіп пайдаланылады. Гаммерлеу- ... жалғасы
РЕФЕРАТ
Тақырып: Криптографиялық әдістер
Орындаған: Наурызбекова А.М.
Тексерген: Айтмағанбетова А.Т.
2020-2021 оқу жылы
Жоспар:
1. Криптография түсінігі
2. Кілт-мәтіндерді шифрлауға және қайта шифрлауға қажетті ақпарат
3. Файлдарды шифрлау
4. Ашық кілтті жүйелер
5. Криптографиялық қызметтердің типтері
6. Қорытынды
7. Дереккөздер
1.Криптография түсінігі
Бөтен адамдарға оқуға мүмкіндік бермейтіндей түрлендіру әдісімен ақпаратты қорғау проблемасы адамзатты бұрынғы заманнан толғандырды. Криптографияның тарихы адамзат тілінің тарихымен жасты. Сонымен қатар, ежелгі қауымдастықтарда онымен тек қана таңдаулылар иемденгендіктен алғашқы жазу криптографиялық жүйемен тең болған. Оған мысал ретінде Ежелгі Мысыр, Ежелгі Үндістанның қасиетті кітаптары бола алады. Жазу-сызудың кең таралуына байланысты криптография жеке ғылым ретінде қалыптаса бастады. Алғашқы криптожүйелер біздің эрамыздың басында кездеседі. Сондықтан Цезарь хат жазуда өзінің атымен аталған жүйелі шифрді пайдаланды. Криптографиялық жүйе бірінші және екінші дүниежүзілік соғыста қарқынды дами бастады. Соғыстан кейінгі уақыттан қазіргі күнге дейін есептеу құрылғыларының пайда болуы, криптографиялық әдістерді өңдеу мен жетілдіруді жеделдетті. Мәліметтерді қорғаудың криптографиялық әдістері автоматтандырылған жүйелерде ЭЕМ- дерде өңделетін немесе әртүрлі типтегі ЗУ-да сақталатын ақпаратты қорғау үшін пайдаланады. Криптографиялық түрлендіру рұқсат етілмеген алдыналу тәсілі ретінде көпғасырлық тарихқа ие. Қазіргі кезде көптеген шифрлар әдістері жетілдірілген және қолданудың теориялық және практикалық негіздері құрылған. Бұл әдістердің көбісі ақпаратты жабуда ойдағыдай пайдалануы мүмкін. Қандай себептен ақпараттық жүйелерде криптографиялық әдістерді пайдалану проблемасы қазіргі кезде аса маңызды болды. Бір жағынан, компьютерлік жүйелерді, соның ішінде үлкен көлемді мемлекеттік ақпараттарды, әскери, коммерциялық және жеке тұлғалардың рұқсат етілмеген мәліметтері жіберілетін интернет глобальді жүйесі пайдаланады. Екінші жағынан, жаңа қуатты компьютерлердің жүйелі және нейронды есептеу техникасының пайда болуы шешуге мүмкін емес деп саналған криптографиялық жуйеге сенімсіздігін арттырды. Ақпараттарды түрлендіру жолымен қорғау проблемасымен криптология айналысады ( kryptos- құпиялы, logos- ғылым ). Криптология 2 бағытқа бөлінеді- криптография және криптоанализ. Бұл бағыттардың мақсаты бір-біріне қарама-қайшы. Криптография ақпаратты түрлендірудің математикалық әдістерін іздеу және зерттеумен айналысады. Криптоанализ ортасы - ақпаратты кілтсіз шешу мүмкіндігін зерттейді. Қазіргі заманғы криптология 4 үлкен бөлімнен тұрады:
1.Симметриялы криптожүйелер
2.Ашық кілтті криптожүйелер
3.Электронды қолтаңба жүйелері
4. Кілттермен басқару
Криптографиялық әдістерді пайдаланудың негізгі бағыттары- ақпаратты байланыс салалары арқылы жіберу ( мысалы, электронды почта) , жіберілетін хабарламалардың шығынын растау, тасығыштағы шифрланған түрдегі ақпаратты сақтау (документтер, мәліметтер базасы). Сонымен, криптография ақпаратты оқу тек кілтін бергенде ғана мүмкін ететіндей түрлендіреді. Ақпаратты шифрлау және қайта шифрлау кезінде қандайда бір алфавит негізінде құрылған текстер қарастырылады. Бұл терминдер мынандай мағына береді. Алфавит - ақпараттарды кодтауда пайдаланылатын белгілердің соңғы жиыны. Мәтін - алфавит элементтерінің реттелген жиыны. Қазіргі заманғы ақпараттық жүйелерде пайдаланылатын алфавиттердің мысалы ретінде келесілерді келтіруге болады:
орыс алфавитінің 32 әрпі мен бос орын ( пробел );
ASCII және КОU-8 стандартты кодына кіретін символдар;
Бинарлық алфавит;
Сегіз ретті немесе он алты ретті алфавит;
Шифрлау- түрлендіру процесі: бастапқы мәтін шифрланған мәтінмен ауыстырылады. Қайта шифрлау- шифрлауға кері процесс. Кілт арқылы шифрланған мәтін бастапқы мәтінге өзгертіледі.
2. Кілт-мәтіндерді шифрлауға және қайта шифрлауға қажетті ақпарат
Критографиялық жүйе түрлендірілген ашық мәтін Т отбасын ұсынады. Бұл отбасының мүшелері индекстеледі және символымен белгіленеді, К параметрі кілт болып табылады. К кілттерінің кеңістігі- бұл кілттің мүмкін болатын мағыналарының жиынтығы. Әдетте кілт алфавит әріптерінің жүйеленген тізбегінен тұрады. Криптожүйелер симметриялы және ашық кілтті болып бөлінеді. Симметриялы криптожүйелерде шифрлағанда да, қайта шифрлағанда да бір ғана кілт пайдаланылады. Ашық кілтті жүйелерде 2 кілт пайдаланылады- бір- бірімен математикалық байланыстағы ашық және жабық кілт. Ақпарат барлық қалаған адамға мүмкіндік беретін ашық кілт көмегімен шифрланады, ал қайта шифрлау хабарды алушыға ғана белгілі жабық кілт арқылы жүзеге асады. "Кілттерді тарату " және " кілттерді басқару " терминдері пайдаланушылардың арасындағы ақпараттарды өңдеу жүйесіндегі процестерге жатады.
Электронды қолтаңба дегеніміз- басқа пайдаланушыларға мәтіннің авторын және хабардың дұрыстығын тексеруге арналған мәтінге қосымша криптографиялық түрлендіру.
Криптографиялық тұрақтылық- кілтті білмеген жағдайда тұрақтылығын анықтайтын шифрлар сипаты. Криптографиялық тұрақтылықтың бірнеше көрсеткіші бар: -ықтимал кілттер саны -криптоанализға қажетті орташа уақыт Мәліметтерді криптографиялық жабу процесі программалық түрде де, ақпаратты түрде де іске асырылады. Ақпаратты өткізу ақша жағынан көп қаржыны талап етеді, бірақ оның да артықшылықтары бар: жоғарғы өнімділік, қарапайымдылық, қорғаныстылық және т.б. Программалық өткізу аса қолайлы, сондықтан пайдалануда өте икемді. Қазіргі заманғы ақпаратты қорғаудың криптографиялық жүйесі келесі талаптарға сәйкес қалыптастырылады:
шифрланған мәтін қолға түскенде тек қана кілт арқылы оқылуы керек;
шифрлануда қолданылатын кілттің операциялық саны шифрланған хабарламаның көрінісі мен өған сәйкес ашық мәтінге қажетті кілттердің жалпы санынан кем болмауы керек.
қайта шифрлауға қажетті ақпараттың операция саны барлық кілттерді іріктеуде қатал төменгі бағаға ие болуы керек және қазіргі заманғы компьютерлер мүмкіндігінен асып түсуі керек.
шифрлау алгоритмін білу қорғау тиімділігіне әсер етпеуі керек.
кілтті азғантай өзгерту шифрланған хабарлама түрін бірдей кілт пайдаланғанда да маңызды өзгертуге әкелмеуі керек.
шифрлау алгоритмінің құрама элементтері өзгермейтіндей болуы керек.
кілттер арасында шифрлау кезінде жүйелі түрде пайдаланылтын қарапайым және оңай тәуелділік болмауы керек.
шифрланған мәтін ұзындығы берілген мәтін ұзындығынан аспауы керек.алгоритм программалық та, сонымен қатар ақпараттық та өткізуге мүмкіндік беруі қажет және кілт ұзындығының өзгеруі шифрлау алгоритмінің сапасына әсерін тигізбеуі керек.
Тізбектің қауіпсіздігі ең әлсіз буыннан құралады: ол тұрақты болған сайын сенімді болады. Жақсы тұрғызылған криптожүйеде алгоритм де, протокол да, кілт және қалған барлығы өте күрделі тексерістен өтуі қажет. Егер криптографиялық алгоритм тұрақты болмаса, онда кез- келген криптоаналитик бұл қателікті біліп қояды. Егер генераторды күшейткенде компьютер жадының ұяшықтары қорғалмаған болса, онда мұндай қауіпсіздік ешкімге керек болмайды. Сонымен қатар, тәжірибе жүзінде ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету тек қана криптоаналитикке байланысты болмайды.
3. Файлдарды шифрлау
Бір қарағанда файлдар шифрлауды хабарламаларды шифрлауға ұқсатуға болады. Мұнда жіберуші де қабылдап алушы да бір адам, ал жіберу ортасы болып мәліметтерді сақтаудың компьютарлік құрылғысы табылады. Бірақ мұның бәрі өте күрделі жүйе. Криптография үлкен құпияны кішкентай құпияға айналдыруға көмектеседі. Күрделі құрылымды файлды жаттап жүрудің орнына, оны шифрлап, кілт жадысына сақтауға болады. Хабарламаларға қарағанда шифрланған файлдар көптеген жылдар бойы сақталып жата алады. Ол үшін кілтті ұмытпай, құпияда ұстау керек. Ең тиімдісі, әрбір файлға жеке кілттер шифрлап, содан кейін барлық кілттерді кілттер ұстасы көмегімен бірге орналастыруға болады. Мұндай криптожүйенің тұрақтылығы, басқа барлық файлдарға бір кілт пайдалануға қарағанда жоғары. Барлық бар криптографиялық әдістерді мынандай түрлендіру кластарына бөлуге болады: Сурет:Schemetwo.png
1.1.1 сурет .Симметриялы криптожүйелердің түрлендіру кластары.
Көп алфавитті ауыстыру- бастапқы мәтіннің символдарын басқа күрделі ережеге сай түрлендірудің қарапайым түрі. Жоғарғы крипто тұрақтылыққа ие болу үшін күрделі кілттерді пайдалану керек. Орын ауыстыру- критографиялық түрлендірудің аса күрделі емес әдісі. Әдетте, басқа әдістермен бірігіп пайдаланылады. Гаммерлеу- ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz