Криптология ғылымының қалыптасуы

1 Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
1.1 Криптология ғылымының қалыптасуы ... ... ... ... ... ... ... ... .2

2 Ақпаратты қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
2.1 Машиналық ақпараттың физикалық сақталуы ... ... ... ... ... .7
2.2 Программалық түрде ақпаратты қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... 7

3 Ақпаратты сақтаудың аппаратық түрлері ... ... ... ... ... ... ... .8

4 Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15

Пайдаланған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16

Қазіргі заманда адам баласының дамуы үшін ең қажетті бірден бір фактор- ақпарат. Ақпарат алмасу арқылы біздің ата-бабаларымыз көптеген игі және зиянды жетістіктерге қол жеткізді. Қазіргі кездегі ғылым және техниканың ең көрнекті жетістігі – компьютер. Компютерді адамдар ақпарат алмасу және технологиялық жетістіктерді тиімді пайдалану нәтижесінде жасап шығарды.
Қазіргі таңда адам баласының барлық дерлік жұмысы және жалпы тіршілігі есептеу техникасымен өте тығыз байланысып кетті. Дамыған елдерде барлық ақша операциялары электронды түрде жүзеге асады. Әскери техниканы басқару, зауыт-фабрикада өнімнің сапасын қадағалау, тауар жасау және тағы да басқа шаруашылық түрлерінде есептеу техникасы, яғни компьютерлер кеңінен қолданылады. Оларсыз, біздің қазіргі өміріміз мүмкін емес еді. Егер компютерлер болмаса, онда біздің тіршілігіміз 20-ыншы ғасырдың басындағыдан көп өзгермес еді.
Компьютердің рөлі өте зор. Бірақ оның негізгі жұмыс жасау принціпі, жоғарыда айтылған, ақпарат алмасу үрдісі. Енгізу-шығару порттарынан келіп және шығып жатқан бір мен нөлдерді пайдалану нәтижесінде адам баласы өте үлкен дәрежедегі ақпаратты өңдеуге мүмкіндік алды.
Бірақ, әр адамның, әр ұйымның, әр мемлекеттің өзінің құпиялары болады. Егер, қазіргі адамның, ұйымның, мемлекеттің дамуы компьютермен және онда өңделетін ақпаратқа тәуелді болса, онда құпия ақпаратты жаудан қорғау қазіргі кездегі ең негізгі проблемалалардың бірі болып табылады. Сондықтан, осы еңбегімнің тақырыбы және мазмұны ақпаратты қорғаумен байланысты болады

1. Интернет желісі : www.legaladvise.ru
2. Интернет желісі www.confident.ru
3. Проскурин В.Г. и др. Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности. Защита в операционных системах. –М.: Радио и связь, 2000.
4. Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности. Защита программ и данных /П.Ю.Белкин, О.О.Михальский, А.С. Першаков и др.- М.: Радио и связь, 1999.
5. Хисамов Ф.Г. Макаров Ю.П. Оптимизация аппаратных средств криптографической защиты информации //Системы безопасности. -2004. – февраль-март №1 (55). –бет.108.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

1
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
1.1 Криптология ғылымының
қалыптасуы ... ... ... ... ... ... . ... ... 2

2 Ақпаратты
қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... 7
2.1 Машиналық ақпараттың физикалық
сақталуы ... ... ... ... ... .7
2.2 Программалық түрде ақпаратты
қорғау ... ... ... ... ... ... ... . ...7

3 Ақпаратты сақтаудың аппаратық түрлері ... ... ... ... ... ... ... .8

4
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .15

Пайдаланған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...16

1 Кіріспе
Қазіргі заманда адам баласының дамуы үшін ең қажетті бірден бір
фактор- ақпарат. Ақпарат алмасу арқылы біздің ата-бабаларымыз көптеген игі
және зиянды жетістіктерге қол жеткізді. Қазіргі кездегі ғылым және
техниканың ең көрнекті жетістігі – компьютер. Компютерді адамдар ақпарат
алмасу және технологиялық жетістіктерді тиімді пайдалану нәтижесінде жасап
шығарды.
Қазіргі таңда адам баласының барлық дерлік жұмысы және жалпы тіршілігі
есептеу техникасымен өте тығыз байланысып кетті. Дамыған елдерде барлық
ақша операциялары электронды түрде жүзеге асады. Әскери техниканы басқару,
зауыт-фабрикада өнімнің сапасын қадағалау, тауар жасау және тағы да басқа
шаруашылық түрлерінде есептеу техникасы, яғни компьютерлер кеңінен
қолданылады. Оларсыз, біздің қазіргі өміріміз мүмкін емес еді. Егер
компютерлер болмаса, онда біздің тіршілігіміз 20-ыншы ғасырдың басындағыдан
көп өзгермес еді.
Компьютердің рөлі өте зор. Бірақ оның негізгі жұмыс жасау принціпі,
жоғарыда айтылған, ақпарат алмасу үрдісі. Енгізу-шығару порттарынан келіп
және шығып жатқан бір мен нөлдерді пайдалану нәтижесінде адам баласы өте
үлкен дәрежедегі ақпаратты өңдеуге мүмкіндік алды.
Бірақ, әр адамның, әр ұйымның, әр мемлекеттің өзінің құпиялары болады.
Егер, қазіргі адамның, ұйымның, мемлекеттің дамуы компьютермен және онда
өңделетін ақпаратқа тәуелді болса, онда құпия ақпаратты жаудан қорғау
қазіргі кездегі ең негізгі проблемалалардың бірі болып табылады. Сондықтан,
осы еңбегімнің тақырыбы және мазмұны ақпаратты қорғаумен байланысты болады.

1.1 Криптология ғылымының қалыптасуы

Рим империясының құлауынан кейін Европада жағдай құлдырап кетті.
Өркениеттің барлық жақсы жетістіктері, олармен бірге криптология да
жоғалған. Тек орта ғасырдың соңына қарай криптография қайтадан қолданыла
бастайды. Шифрлаудың ертедегі тәжірибелері қалпына келтіріледі және оларды
ірі ғалымдар тобы әрі қарай дамытады.
Сол кездің қол шифрларында кестелер жиі қолданылады. Олардың көмегімен
хабардағы әріптердің орнын ауыстырудың қарапайым шифрлауыш процедуралары
жүзеге асырылады. Кілт ретінде кесте өлшемі, орын ауыстыруды көрсететін
сөйлем немесе кестелердің арнайы ерекшелігі қолданылды. Жалғыздалған
кілтсіз орын ауыстыру - ең қарапайым шифрлау әдістерінің бірі. Жалғыздалған
орын ауыстыру шифрының алгоритмі сцитала шифрының алгоритміне ұқсас, тек
қана ашық мәтін көлденең емес, кестеге тігінен жазылады. Шифрдың кілті
ретінде кестенің өлшемі алынады. Мәселен, КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІ ҚОРҒАУ
КЕРЕК хабарын шифрлағаннан кейін КЬРЖЛІҒЕ ОЮЛҮЕҚАР МТІЙРОУЕ ПЕКЕДРКК
шифрмәтіні алынады.
Шифрды күрделендіруі үшін кестенің бірінші қатарына кілттік сөз қосылады
және кілт әріптерінің реттік нөмірлеріне сәйкес бағандардың орнын
ауыстырады. Бұл шифрлау әдісі кілт бойынша жалғыздалған орын ауыстыру деп
аталады. Мәселен, КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІ ҚОРҒАУ КЕРЕК хабарын БҰРҚАСЫН
кілтімен шифрлағаннан кейін ЛКЖЕРІЬҒ ЕОҮРЛҚЮА РМЙЕІОТУ ДПЕККРЕК шифрмәтіні
алынады.
Қосымша жасырындылау үшін шифрланған хабарды қайтадан шифрлауға болады.
Бұл тәсіл екі рет орын ауыстыру деп аталады. Бірінші кестеде бағандардың
орындары ауыстырылады, ал екінші кестеде – қатарлардың орындары. Бірақ екі
рет ауыстыру шифры кез келген өлшемді шифрлау кестесі жеңіл оқылатын
шифрдың өте әлсіз түрі болып саналады.
Орта ғасыр ғалымдары қатарлар және бағандар (және әрбір диагональ)
бойынша саналған сандардың сомасы бір мәнге тең болып келген квадраттардың
сиқыршылық күші бар есептеген. Олар осындай сиқырлы квадраттарды деректерді
шифрлау үшін пайдаланған. АҚПАРАТ ҚОРҒАУ мәтінін 4х4 сиқырлы квадратпен
шифрлау нәтижесінде ААРРҚ ОПАҚУ ҒАЫТТ шифрмәтіні алынған. Бір қарағанда
сиқырлы квадраттар саны өте аз сияқты. Бірақ олардың саны квадрат өлшемі
артуымен өте жылдам өседі. Мәселен, 3х3 өлшемді кестеде бір сиқырлы квадрат
бар, 4х4 өлшемді кестеде - 880, 5х5 өлшемді кестеде - 25000. Кілттердің
мүмкін болатын барлық варианттарын жеңіл сұрыптап шығуға болатындықтан бұл
шифрлау алгоритмін сәтті деп айтуға болмайды. Бірақ үлкен өлшемді сиқырлы
квадраттардың барлық кілттерін қолмен есептеу шығу, әрине, өте қиын.
Орта ғасырларда сауданың кеңінен дамуы ерекше шифрларды талап етті.
Мысалы, келу датасын немесе тауар бағасын керекті адамдарға білдіру үшін
көпестер пайдалана алатындай өте қарапайым және ыңғайлы шифрлар қажет
болды. Кілттік сөз негізінде құрылған мұндай қарапайым шифрлар цифрларды
әріптерге ауыстыру деп аталады. Шынында, бұлар – кодалар (шифрлар емес),
бірақ бір кезде белгісіз кодалау кестесімен қолданылған кода өз қасиеттері
бойынша шифрға ұқсас болады. Саудагерлер алдын ала әріптері цифрларға
сәйкес келетін ортақ кілттік сөзді қолдануға келіскен. Мәселен, МАДӘНКЕПІЛ
кілті үшін 0 цифры М әрпін білдіреді, 1 цифры А әрпін білдіреді, 2 цифры Д
әрпін білдіреді және тағысын тағыда. Абонент ДӘМЕЛІ КЕЛЕДІ хабарын алып оны
230698 КЕЛЕДІ деп түсінеді.
Гронсфельд шифры (1734 жылы бельгиялық Хосе де Бронкхор, граф де
Гронсфельд жасаған) Цезарь шифрының өзгертілген бір түрі болып келеді. Бұл
алгоритмде ығыстыру аралығы тұрақты сан арқылы емес, кілт (гамма) арқылы
беріледі. Шифрмәтін құру үшін ашық мәтін әрпісінің орнына әліпбидің кілт
цифрына жылжытылған әрпі таңдап алынады. Мәселен, ҰЛЫ ЖІБЕК ЖОЛЫ мәтіні
2718 кілті арқылы ФРІ НЭЗЖП ИҰМБ болып шифрланады. Осындай шифрлау тәсілі
қысқа периодтық гамма деп те аталады. Гронсфельд шифрының (мысалы,
шифрқұжаттың мәтінін басқа әліпби әріптерімен жазу, әр түрлі кілттермен екі
рет шифрлау сияқты) бірнеше түрі бар.
Бұл шифрлардан басқа көбінесе қарапайым ауыстыру шифры қолданылған.
Мұнда хабардың әрбір әрпі шифрдың оған сәйкес әрпімен ауыстырылады. Мұндай
шифр қарапайым кода болып келеді және шифрқұжаттың ұзындығы 20-30 әріп
болғанда оны ашу мүмкіндігі пайда болады, ал 100 артық символы бар мәтін
өте қарапайым есеп болып табылады.
Күрделі ауыстыру шифрлары көпәліпбилік деп аталады, себебі негізгі
хабардың әрбір символын шифрлау үшін өзінің қарапайым ауыстыру шифры
қолданылады. Көпәліпбилік ауыстыру шифрын итальян ғалымы Леон Батист
Альберти (1404-1472) ұсынған. Оның 1466 жылы жазылған “Шифр туралы трактат”
кітабы криптология саласындағы (араб қолжазбаларын есептемегенде) әлемдегі
бірінші ғылыми еңбек болып саналады. Бұл кітапта әр түрлі шифрлау тәсілдері
қарастырылған. Олардың ішінде ашық мәтінді кейбір қосалқы мәтінде жасыру
әдісі де бар. Криптологиядағы Альбертидің негізгі жетістігі - шифрқұжаттың
ашуға беріктілігін арттыруға мүмкіндік берген көпәліпбилік ауыстыру шифрын
ойлап табу. Ол шифрдан басқа оны жүзеге асыруға арналған айналатын
доңғалақтардан тұратын құрылғыны (шифрлайтын тегерішті) толық сипаттап
берген. Шифрлау алгоритмінің мәні кілтке сәйкес бірнеше ауыстыруды қолдану
болып табылады. Кейінірек Альберти қайта шифрлау кодасын ойлап тапты.
Мұндай шифр Еуропа елдерінде тек 400 жыл өткен соң ғана қолданыла
басталған.
Бұл шифрды (кейде Виженер кестесі деп аталатын) шифрлау кестесімен
сипаттауға болады. Блез Виженер (1523-1596) - криптографиялық жүйелерді
дамытқан және жетілдірген француз дипломаты. Виженер кестесінің әрбір
қатары бос орын символымен толтырылған әліпбиге арналған Ю. Цезарь шифры
сияқты ауыстыру шифрының біреуіне сай келеді. Ақпарат шифрлау үшін ашық
мәтіннің әрбір әрібінің астына кілттің әріптері жазылады. Одан кейін ашық
мәтіннің әрпіне сәйкес келетін бағанмен кілттің әрпіне сәйкес келетін
қатардың қиылысындағы символ табылады. Мұндай операция хабар мен кілт
символдарының ASCII кодаларын белгілі бір модуль бойынша қосу болып
табылады. Мәселен, ЕГЕМЕН ҚАЗАҚСТАН мәтінін ЖЕРҰЙЫҚ кілті көмегімен
шифрлағанда МЙХЯОИҮЖНРЭЩҢҚУ мәтіні алынады. Виженер шифры 400 жыл бойы кері
шифрланбайтын шифр деп саналған, сондықтан әскери шифр ретінде кеңінен
қолданылған. Шифрдың осы түрі біздің күндерімізге дейін жеткен. Егер кесте
неғұрлым күрделі болса (егер оны жиірек алмастырып тұрса, мәселен, бір
сөзден екінші сөзге көшкен сайын), онда шифр соғұрлым сенімді болады. Бірақ
мұндай күрделі кестелерді ЭЕМ-де құрастырған жөн. Көпәліпбилік қол шифры
үшін тек кілттің ұзындығы мен күрделігіне сену керек. Вижинер кестесін
жасырын сақтаудың қажеттігі жоқ болғандықтан шифрлау және кері шифрлау
оңайланады.
1518 жылы Германияда баспадан криптография жайында бірінші кітап шықты.
Иоганнес Трисемус өзінің “Полиграфия” деп аталатын кітабында бірталай
шифрлар жайында мәлімет келтірген. Олардың біреуінде ол көпәліпбилік
ауыстыру идеясын одан әрі дамытады. Сонымен қатар ол осы трактатта бірінші
болып кездейсоқ ретте әліпбимен толтырылған шифрлауыш кестелерді қолдануды
жүйелі түрде сипаттаған. Өлшемі 6х7 кестені қолдана отырып АҚПАРАТТЫ ҚОРҒАУ
мәтінін БҮРКІТ кілтінің көмегімен шифрлағаннан кейін ЖПЦЖГЖЕЕҮАПХГҚЖШ
шифрмәтіні алынған. Шифрлау бір-бір әріп бойынша жүргізілетін болғандықтан
мұндай кестелік шифрлар монограммалы шифрлар деп аталады. Трисемус бірінші
болып бір уақытта екі-екі әріптен шифрлауға болатынын байқаған. Мұндай
шифрлар биграммалы деп аталады. Ең белгілі биграммалы шифрдың мысалы
ретінде Плейфер шифрын келтіруге болады. Бұл шифрды Ұлыбритания бірінші
дүниежүзілік соғыста қолданған. Биграммалар арқылы шифрлау шифрлардың ашуға
беріктілігін күшейтті.
1553 жылы Италияда “Белазо синьордың шифры” деген кітап шыққан. Ол
“құпиясөз” (password) деп аталатын сөз немесе сөздер тобын қолдануды
ұсынады. Олар ашық мәтіннің үстіне немесе астына жазылады. Құпиясөздің әрпі
ашық мәтін әрпіне қолданылатын ауыстырудың нөмірін білдіреді.
1563 жылы итальяндық Джованни Порта “Құпия түрде хат алысу туралы” деп
аталатын кітабында әріптер жұбын ауыстыруға негізіделген биграммалы шифрдың
сипаттамасын келтірген.
Шамамен сол жылдары итальян математигі және философы Джераломо Кардано
криптография жайында бірнеше кітап жазған және трафареттер әдісін сипаттап
берген. Мысалы, 22-суретте 4х4 торымен шифрлау үрдісі көрсетілген.
ЕГЕМЕН_ҚАЗАҚТАН мәтінін шифрлаған соң ЕСЕА ТНЗГ АЕА_ МҚҚН шифрмәтіні
алынған. Мұндай торлардың саны олардың өлшеміне байланысты тез өседі: 2х2
торы жалғыз, 4х4 торы 256, ал 6х6 өлшемді торлардың саны жүз мыңнан асады.
Тор тәріздес шифрлар жеңіл ашылатын болғандықтан олар дербес шифр түрінде
қолданылмайды. Бірақ олар өте ыңғайлы және тәжірибе жүзінде ауыстыру
шифрларын күшейту үшін ұзақ уақыт қолданылған.
XV-XVIII ғасырларда математикада криптографияда шифрларды талдау және
кері шифрлау үшін қолданылатын аппарат негіздері жасалған. Шифрлаудың
негізгі құралы ретінде кодалар пайдаланатын болды. Сонымен, XVIII ғасырдың
басында криптография дербес ғылым түрінде қалыптасты. Кәсиби криптологтар
барына және шифрлардың дипломатия мен әскери істе тұрақты қолдануына
қарамастан, бәрі-бір, криптология осы шақта аяғына нық тұрған жоқ еді және
онымен тек кейбір дарынды жеке адамдар ғана шұғылданған.
Биграммалы шифр (Плейфер, Playfair) көмегімен шифрлау үшін алдымен ашық
мәтін биграммаларға (әріптер жұбына) бөлінеді, одан кейін кілтке сәйкес
шифркесте толтырылады және белгілі бір ереже бойынша шифрмәтін
қалыптастырылады. БҮРКІТ кілтінен алынған шифркестенің көмегімен
БАҒДАРҒЫЛАУЫШТАР мәтінін шифрлағанда ҮБДЕБКВЭІНОЯЯЕБК шифрмәтіні алынған.
1894 жылы ағылшын Чарльз Уитстон “қос квадрат” деп аталатын
биграммалармен шифрлаудың жаңа әдісін тапты. Бұл оқиға криптогрфиядағы жаңа
бір кезеңнің ашылуы болып саналады. Полибий әдісінен айырмашылы - “қос
квадратта” бір уақытта көлденең орналасқан екі кесте қолданылады, ал
шифрлау Плейфер шифрындағы сияқты биграммалар арқылы жүргізіледі. Мәселен,
БҮГІН ЖАҢБЫРЛЫ КҮН хабарын қазақ әліпбиінің сиволдары кездейсоқ орналасқан
екі кестенің көмегімен шифрлағанда ІЧЕФСЕУЭИУШЕИАРЙУР шифрмәтіні алынған.
Биграммалар арқылы шифрлау ашуға беріктілігі өте жоғары және қарапайым
шифр берді, ал бұл сол уақыт үшін ірі табыс еді. Қос квадрат шифрын бұзып-
ашу көп еңбекті және хабар ұзындығы отыз қатардан кем болмауды талап етті.
Шифрларды талдау мен жасауда математикалық әдістер баяғыдан бері
қолданылса да тек XX ғасырдың қырқыншы жылдарында қолданбалы математика
дамуында болған сапалы серпіліс қана криптографияны ғылым ретінде қарауға
мүмкіндік берді.
Криптографияның осы кезеңі тарихының аяқталуы математик Элвуд Шеннон
атымен байланысты. Ол математикалық әдістермен шифрлаудың сенімділігін
зерттеген. Осы зерттеулердің нәтижесі: символдардың кездейсоқ тізбегі
ешқандай мәнді алып жүрмейді, ал ақпараттанудың криптологиямен байланысы
шифрқұжаттың, кілттің және хабардың табылған статистикалық қасиеттерін
хабарды кері шифрлау (яғни хабардың нақты мазмұнын табу) үшін қолдануға
мүмкіндік береді.
Криптографияның дамуына ықпалын тигізген теориялық жаңалықтар
америкалық инженер К.Шеннонның “Құпия жүйелердегі байланыс теориясы” деп
аталатын жұмысында және радиотехник-ғалым В. A. Котельниковтың “Автоматты
түрде шифрлаудың негізгі қағидалары” деген жұмысында берілген болатын. Осы
жұмыстарда шифр жүйесінің кері шифрланбауына қажетті және жеткілікті
шарттар тұжырымдалған және дәлелденген болатын. Оларға сәйкес, дұшпанның
шифрмәтінге ие болуы қолданылатын кілттердің ықтималдықтарын өзгертпейді.
Сонымен қатар мыналар анықталған: кері шифрланбайтын жалғыз-ақ шифр – ашық
мәтінді сондай ұзындығы бар кездейсоқ кілт арқылы шифрлайтын (бір реттік
пайдаланылатын таспа деп аталатын) шифр. Бірақ мұндай абсолютті берік
шифрды қолдану өте қымбатқа түседі.
Түрлендіру арқылы ақпаратты қорғау мәселесімен криптология (Грекше –
құпия ғылым (сөз) деген мағынаны білдіреді) айналысады.
Криптология екі бағытқа жіктеледі.
1. Криптография
2. Криптоталдау
Бұл екі бағыттың мақсаты бір-біріне қарама-қарсы.
Криптография – құпия жазу – ақпаратты ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.