Криптография и криптоанализ в мировой истории

Целью курсовой работы является изучение основных принципов, на которых базируется современный криптоанализ.

Более современным и достаточно распространенным алгоритмом является шифр Вержиннера. В нем шифрование ведется с помощью большой таблицы, состоящей из множества шифров Цезаря с разными смещениями. Алгоритм шифрования следующий: ключевое слово записывается циклически так, чтобы соответствовать длине шифруемого сообщения; далее берутся соответствующие буквы сообщения и ключа, и находиться буква в таблице, находящаяся на пересечении строки и столбца данных двух букв. Эта буква и заноситься в шифротекст.
Данный алгоритм делает неприменимым частотный анализ. Тем не менее, в 1854 г Чарльз Беббидж разработал метод вскрытия шифра. Вскрытие Беббиджа использует тот факт, что в шифре Вержиннера ключ повторяется, а следовательно разные участки сообщения могут шифроваться одними и теми же буквами ключа.
1.4 Особенности современной криптологии
Появление вычислительной техники мощный стимул в развитии криптологии. Все современные шифры на столько сложны, что выполнение их вручную невозможно. Тоже самое можно сказать о современных методах криптоанализа.
Помимо сложности, есть еще одно принципиальное отличие современной криптологии - открытость. Раньше разработка и использование криптографических алгоритмов были строго секретны, и собственно секретность самого алгоритма шифрования обеспечивала безопасность системы. Такой подход крайне ненадежен по ряду причин. Во-первых, существуют методы взлома, независящие от алгоритма шифрования. Во-вторых, сохранить в тайне алгоритм шифрования достаточно трудно, и всегда есть вероятность, что он станет известен противнику.
Поэтому, современная криптология основывается на совершенно противоположных принципах. Сейчас считается наиболее безопасным использовать открытые, хорошо всем известные шифры, сохраняя в тайне только ключ. Это связано с тем, что известные алгоритмы достаточно детально изучаются научным сообществом на предмет криптостойкости. Данная проверка требует очень высокой квалификации и усилий не одного ученого. Со временем появляется все больше и больше методов криптоанализа, и стойкость алгоритма определяется как стойкость ко всем известным на данный момент методам. Кроме того, взлом алгоритма зачастую творческий процесс, заключающийся в отыскании его слабых мест. Сейчас существуют даже методы, анализирующие время выполнения шифрования на вычислительном устройстве. Поэтому, чем больше изучен алгоритм, чем больше ему посвящено исследований, тем он надежнее.

Криптография – это наука о методах и средствах преобразования информации в вид, затрудняющий или делающий невозможным несанкционированные операции с нею, включающая в себя также методы и средства создания, хранения и распространения ключей – специальных информационных объектов, реализующих эти санкции. Криптоанализ - наука (и практика ее применения) о методах и способах вскрытия шифров. Под вскрытием понимается задача получения по известному шифротесту соответствующего открытого текста и/или ключа шифрования. Криптография и криптоанализ вместе образуют криптологию.
Основным понятием криптографии является понятие шифра. Шифр – совокупность инъективных (обратимых) преобразований множества элементов открытого текста на множество элементов шифротекста, проиндексированных элементами из множества ключей.
Любой алгоритм шифрования, кроме одноразового блокнота и других доказано стойких шифров, является потенциально нестойким. Многократное использование одного и того же ключа оставляет некоторый «след» в шифруемых сообщениях. С помощью статистики и алгебры можно выделить данный след, и на его основе сделать предположение о самом ключе.
Тем не менее, при настоящем уровне вычислительной техники, современные алгоритмы шифрования являются достаточно стойкими. Чтобы избежать утечки информации, необходимо только правильно использовать данные алгоритмы. Это подразумевает достаточно частую смену ключей, использование достаточно длинных и случайных ключей, правильно реализовывать сам алгоритм и т. д. Отсюда следует, что вопросами обеспечения безопасности должны заниматься квалифицированные специалисты в данной области.