Шифрование трафика сети. Для преобразования шифрования информации обычно используется некоторый алгоритм или устройство, реализующее заданный алгоритм, которые могут быть известны широкому кругу лиц. Управление процессом шифрования осуществляется с помощью периодически меняющегося кода ключа, обеспечивающего каждый раз оригинальное представление информации при использовании одного и того же алгоритма или устройства.
Знание ключа позволяет просто и надежно расшифровать текст. Однако, без знания ключа эта процедура может быть практически невыполнима даже при известном алгоритме шифрования.
Даже простое преобразование информации является весьма эффективным средством, дающим возможность скрыть ее смысл от большинства неквалифицированных нарушителей. Структурная схема шифрования информации представлена на рис. 4.2. Для построения средств защиты от НСД необходимо иметь представление о методах криптографии. Их классификация приведена на рис. 4.3. Сам процесс криптографического закрытия данных может осуществляться как программно, так и аппаратно, однако аппаратная реализация обладает рядом преимуществ, главным из которых является высокая производительность.
Сформулирована следующая система требований к алгоритму шифрования зашифрованный текст должен поддаваться чтению только при наличии ключа шифрования, число операций для определения использованного ключа шифрования по фрагменту шифрованного текста и соответствующему ему открытого текста, должно быть не меньше общего числа возможных ключей, знание алгоритма шифрования не должно влиять на надежность защиты, незначительные изменения ключа шифрования должны приводить к существенному изменению вида зашифрованного текста, незначительные изменения шифруемого текста должны приводить к существенному изменению вида зашифрованного текста даже при использовании одного и того же ключа, длина шифрованного текста должна быть равна длине исходного текста, любой ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту информации, алгоритм должен допускать как программную, так и аппаратную реализацию. 6 Современные широко применяемые методы шифрования можно разделить на два наиболее общих типа с секретным ключом и с открытым ключом.
Шифрование с секретным ключом симметрично - ключ, с помощью которого текст шифруется, применяется и для его дешифровки.
Шифрование с открытыми ключами осуществляется с помощью двух ключей, поэтому оно относится к асимметричным системам шифрования. Открытый ключ не является секретным более того, его доступность для всех и каждого, например за счет публикации в каталоге или включения в незащищенное сообщение электронной почты, имеет принципиальное значение для функционирования всей системы.
Другой ключ, личный, служит для шифрования текстов, дешифруемых с помощью открытого ключа. 8 Криптографические системы с открытым ключом используют необратимые или односторонние функции, для которых при заданном значении Х относительно просто вычислить значение f x, однако если y f x, то нет простого пути для вычисления значения Х. Другими словами, чрезвычайно трудно рассчитать значение обратной функции. 6 На практике криптографические системы с секретными ключами, как правило, быстрее систем с открытыми ключами, обеспечивающими ту же степень защиты.
В системе шифрования трафика сети комплекса Secret Net используется метод шифрования с секретным ключом. В ее основу положен алгоритм, основанный на известном стандарте DES, и соответствующий ГОСТ 28147-89. Суть алгоритма заключается в линейном преобразовании S L t, где L - невырожденная матрица случайного линейного преобразования бит. И хотя расшифровывание в этом случае придется осуществлять решением систем линейных уравнений, но каждый бит шифровки начинает уже зависеть от каждого бита текста.
Шифры на основе этого преобразования называют скремблерами взбивателями. Для того, чтобы матрица L была невырожденной, случайной и при расшифровывании не нужно было производить много вычислений, американскими криптографами был предложен оригинальный алгоритм. Входной блок данных делится на левую L и правую R части.
После этого формируется выходной массив так, что его левая часть L представлена правой частью R входного, а правая часть R формируется как сумма L и R операцией XOR. Далее, выходной массив шифруется перестановкой с заменой. После нескольких таких взбиваний каждый бит выходного блока может зависеть от каждого бита сообщения рис. 4.4 9 5.