Реферат по защите информации на тему «Использование шифрования для защиты информации»

ВВЕДЕНИЕ Еще в XVII-XVIII веках люди задумались о защите личных переписок. Важной задачей являлось создать конфиденциальное письмо, которое могли прочитать только отправитель и адресат. Формулировка такой, казалось бы, примитивной вещи, явилась отправной точкой развития систем криптозащиты. В то время шифры в России были достаточно изощренными и устойчивыми к взлому. Многие русские математики трудились над созданием и доработкой систем шифрования и параллельно пытались подобрать ключи к шифрам других систем. Это послужило прообразом развития современных защитных криптографических систем. Не многое поменялось с появлением цифровой техники. На сегодняшний день функционирование любых цифровых сервисов невозможно приставить без защиты данных. Хоть и в большинстве устройств используются относительно защищенные каналы связи, эта проблема до сих пор остается актуальной. Целью данной работы является изучение российских систем шифрования. Реализация выше поставленной цели обусловила необходимость решения следующего ряда задач:

• выделить средства и методы криптографической защиты информации;
• изучить криптографические системы и требования к ним за рубежом и в России.

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

На сегодняшний день самым актуальным методом шифрования передаваемых информационных данных является криптографическая защита информации. Главной задачей криптографических систем защиты является обеспечение полной конфиденциальности и защиты данных компьютерных сетей при передачи информации по сети между пользователями системы. Основными средствами криптозащиты информации являются: программные, аппаратные и программно-аппаратные средства, реализующие криптографические алгоритмы информации со следующими целями:

• защита информационных данных при их обработке, передачи и применении;
• обеспечение целостности и достоверности информации при ее хранении, обработке и передаче;
• выработка информации, позволяющей использоваться при аутентификации и идентификации субъектов, пользователей и устройств;
• выработка информации, используемой для защиты аутентифицирующих элементов при их хранении, обработке и передаче.

В настоящее время криптографические методы защиты информации для обеспечения надежной аутентификации сторон информационного обмена являются базовыми. Они предусматривают шифрование и кодирование информации. Существуют два основных метода криптографической защиты информации:

• симметричный, в котором один и тот же ключ, что хранится в секрете, применяется и для шифровки, и для расшифровки данных;
• ассиметричный.

Кроме этого существуют весьма эффективные методы симметричного шифрования – быстрый и надежный. На подобные методы в Российской Федерации предусмотрен государственный стандарт «Системы обработки информации. Криптографическая защита информации. Алгоритм криптографического преобразования» — ГОСТ 28147-89. В ассиметричных методах криптографической защиты информации используются два ключа:

1. Несекретный, который может публиковаться вместе с другими сведениями о пользователе, что являются открытыми. Этот ключ применяется для шифрования.
2. Секретный, который известен только получателю, используется для расшифровки.

Из ассиметричных наиболее известным методом криптографической защиты информации является метод RSA, который основан на операциях с большими (100-значными) простыми числами, а также их произведениями. Благодаря применению криптографических методов можно надежно контролировать целостность отдельных порций информационных данных и их наборов, гарантировать невозможность отказаться от совершенных действий, а также определять подлинность источников данных.

КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ ЗА РУБЕЖОМ И В РОССИИ

Симметричный алгоритм блочного шифрования AES (Advanced Encryption Standard) представлен стандартом шифрования правительством США. Специфика алгоритма была опубликована Национальным институтом стандартов и технологий США 26 ноября 2001 года. AES является самым распространённым алгоритмом симметричного шифрования в настоящее время. Поддержка данного алгоритма введена фирмой Intel в семейство процессоров, начиная с микроархитектуры Sandy Bridge. Алгоритм принят в качестве государственного стандарта шифрования, так как он соответствует определённым требованиям:

• 128-битный размер блока шифруемых данных;
• поддержка алгоритмом размеров ключей шифрования в 128, 192 и 256 бит;
• стойкость против известных атак;
• ясная, простая и обоснованная структура алгоритма;
• отсутствие коллизий;
• возможность параллельного выполнения операций в многопроцессорных системах.

Стандарт криптографической защиты в России ГОСТ 28147-89 также относится к симметричным алгоритмам. Он вступил в силу в июле 1990 года и установил единый алгоритм криптографических преобразований для систем обмена информацией в вычислительных сетях, а также определил правила шифрования и расшифровки данных. ГОСТ 28147-89 является 64-битовым алгоритмом шифрования с 256-битовым ключом. Алгоритм удовлетворяет современным криптографическим требованиям и не накладывает ограничений на степень секретности защищаемой информации. При использовании метода гаммирования алгоритм может выполнять функции поточного шифрования. Этот стандарт применим для аппаратной и программной реализации. Основная работа блока в 64 бита ведется с половинами данного блока. Это позволяет с высокой эффективностью применять указанный стандарт криптографической защиты на многих современных компьютерах. Для наглядности рассмотрим достоинства ГОСТ 28147-89:

• бесперспективность силовой атаки;
• эффективность реализации;
• высокое быстродействие;
• наличие защиты от навязывания ложных данных.

В стандарте шифрования ГОСТ 28147-89 отмечаются следующие недостатки:

• невозможность определения криптостойкости алгоритма, не зная таблицы замен;
• возможная несовместимость реализаций алгоритмов от различных производителей, так как могут использоваться разные таблицы замен;
• возможность преднамеренного предоставления слабых таблиц замены;
• отсутствие в стандарте запрета на использование таблиц замены, в которых узлы не являются перестановками, что может привести к снижению криптостойкости шифра.

Таким образом, отечественные системы шифрования соответствуют всем международным стандартам и являются не менее эффективными в сравнении с зарубежными аналогами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, можно сказать, что в настоящее время системы криптографической защиты информации достаточно развиты как за рубежом, так и в России. Наиболее перспективным нам видится использование комплексных систем защиты информации, которые могут использовать преимущества различных алгоритмов шифрования и электронной подписи. Также важной составляющей программно-аппаратных средств криптографической защиты информации являются алгоритмы генерации ключевых последовательностей и надёжные способы хранения и передачи полученных ключей. В заключении необходимо еще раз подчеркнуть значимость разработок и модернизаций существующих шифровальных систем.

1. В связи с повсеместным применением компьютерных сетей, таких как World Wide Web передается огромное количество информации государственного, военного, коммерческого и личного характера. В связи с этим, необходимо предотвратить возможность доступа к информации сторонних лиц, что, в свою очередь, расширяет сферу применение криптографических защитных систем.
2. Появления на нынешнем этапе научно-технического прогресса современных суперкомпьютеров, нейронных сетей и других продвинутых технологий предоставляет возможность дискредитации шифровальных систем ныне считавшихся совершенно надежными. Это заставляет разработчиков криптографических систем не стоять на месте и модернизировать свой продукт.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдошин, С. Дискретная математика. Модулярная алгебра, криптография, кодирование / С. Авдошин. — Москва: СИНТЕГ, 2016. — 260c.
2. Бабаш, А. В. История криптографии. Часть I / А.В. Бабаш, Г.П. Шанкин. — М.: Гелиос АРВ, 2016. — 240 c.
3. Даниленко, А. Ю. Безопасность систем электронного документооборота. Технология защиты электронных документов / А.Ю. Даниленко. — М.: Ленанд, 2015. — 232 c.
4. Литвинская, О. С. Основы теории передачи информации. Учебное пособие / О.С. Литвинская, Н.И. Чернышев. — М.: КноРус, 2015. — 168 c.
5. Шаньгин, В. Ф. Информационная безопасность и защита информации / В.Ф. Шаньгин. — Москва: Огни, 2016. — 551c.