Криптографическая защита ЛВС

Аутентификация источника  данных часто  реализуется  с   помощью   использования   механизмов целостности,   в   сочетании   с   технологиями   управления криптографическими  ключами.  Для  приложений  с   групповой передачей  цифровые сигнатуры могут обеспечить  те  же  самые возможности. Аутентификация пользователей обычно реализуется  с помощью паролей, но аутентификация реальных  пользователей выходит   за    рамки    справочной    модели,    так    как  люди-пользователи не просто процессы на  прикладном  уровне. Тем не менее,  пароли  также  могут  быть  использованы  для взаимной аутентификации  процессов,  хотя  их  использование довольно проблематично  в среде открытых систем.

Аутентификация взаимодействующих  сущностей  реализуется с  помощью  процедуры  двойного  или  тройного  квитирования установления  связи,  аналогичной  механизмам  синхронизации  последовательных   номеров,   используемым    в    некоторых  протоколах.  Одиночное  квитирование   обеспечивает   только одностороннюю  аутентификацию, и не может дать  гарантий  без синхронизации часов. Двойное квитирование  может  обеспечить взаимную  аутентификацию,  но  без  взаимной  уверенности  в синхронизации  часов.  Тройное   квитирование   обеспечивает взаимную  аутентификацию  взаимодействующих  процессов,  при которой нет необходимости синхронизировать  часы.  И  здесь, снова,  аутентификация  обычно   полагается   на   механизмы управления  криптографическими  ключами  при  ассоциировании аутентифицируемой сущности с ключом. Базовая  аутентификация справочника в Х.500( Х.509)  дает  нам  примеры  одиночного, двойного  и  тройного  квитирования  при  аутентификации с использованием технологий управления асимметричными ключами, хотя конкретные протоколы, описанные в этом стандарте содержат несколько небольших ошибок. Кроме того, одиночное и двойное квитирование включает передачу временных меток, и вытекающая из этого зависимость от  синхронизации часов потенциально  является  проблемой в среде   распределенных систем.

Из всего этого видно, что потребность аж в тройном  квитировании не сможет не сказать  отрицательно на работоспособности  системы. Это, несомненно, даёт высокую  защиту, однако такие манипуляции  с данными могут загрузить  даже 100 Мегабитную сеть и привести к постоянным коллизиям в среде  передачи данных, что совсем не удовлетворяет  нашим требованиям, в то время  как шифрование просто изменяет до неузнаваемости исходные данные по псевдослучайному закону и передаёт их по сети как  обычные пакеты информации без каких  бы, то ни было квитанций. Это, несомненно, повышает работоспособность сети, хотя есть и потери в фильтре доступа к передаваемой информации. Однако этот минус компенсируется необходимостью ключа на дешифрование у лица-получателя информации.

Таким образом, в качестве основной модели криптографической  защиты данных будет использоваться шифрование данных в рамках WinCrypt.

 

пользователь

Устройство  ввода информации

Криптографический шифровальный алгоритм

Среда передачи данных

Аппаратное  обеспечение

Аппаратное  обеспечение

Дешифрация данных

Устройства  обработки и вывода информации

 

пользователь

 

Схема 2 -  Взаимодействия данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Математический  аппарат работоспособности метода

Шифрование производится по установленному алгоритму, ключ которого может меняться в соответствии с  пожеланием пользователей, однако важнейшим  параметром шифрования является время  на дешифрацию T_деш, которое понадобилось бы вычислительной машине на обработку всех вариантов представления информации. Оно определяется в первую очередь производительно мощностью самой машины по характеристике количества производимых в секунду операций и от длины ключа. Рассмотрим самый просто вариант.

Пусть длина ключа составляет 10 численных знаков, а быстродействие вычислительной машины 2*10⁹ операций в секунду, тогда весь ключ будет перебран (с учётом того, что не будет производиться оценка текста на смысловое содержание) за 10¹⁰ операций что составит всего лишь 5 секунд, зато если при таких же условиях вместо численных знаков будут использоваться латинский алфавит состоящий из заглавных и прописных букв, а также цифры (как оно обычно и используется) и ключ составит 20 символов. Тогда в символах ключа вместится 66²⁰ вариантов дешифрования и обработка этой комбинации займёт 1229840286012501806063793353 секунды что составит 2339878778562598565570 лет из чего можно сделать вывод, что без ключа браться за расшифрование шифрограммы бессмысленно.

Такой простой подсчёт  позволяет утверждать о высокой  надёжности рассматриваемого метода. График наглядно демонстрирует это (увеличение длины ключа L влияет на повышение устойчивости кода P):

Рисунок 3 – График надежности

 

Заключение

В данном курсовом проекте  были рассмотрены несколько вариантов  криптографической защиты локальной  сети в реальном масштабе времени, однако как показал более детальный  подход, не все они подходили по тем или иным параметрам.

Таким образом, был выбран конечным метод шифрования данных. Его устойчивость к «вскрытию» был  подтверждён на конкретном примере. Данный вариант был рассмотрен только для конкретных условий с множеством ограничений, однако это совсем не значит, что использование других методов неэффективно – всё зависит от конкретных условий.

В целом, использование криптографических  систем в локальных вычислительных сетях требуется только в условиях необходимости защиты данных, а использование  их без такой потребности лишь увеличит избыточность кодов передаваемых пакетов данных и уменьшит тем  самым производительность сети.

 

Список используемой литературы

1. Специалист по информационной безопасности [Электронный ресурс].– Электрон. дан. – [М.,2010].– Режим доступа: http://planetahr.ru/rubric/265;jsessionid=1hyarpzbceju1
2. IPsec – протокол защиты сетевого трафика на IP-уровне [Электронный ресурс]. - Электрон. текст. дан. - Режим доступа: http://www.ixbt.com/comm/IPsecure.shtml  Загл. с экрана.
3. Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. [Текст] / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – СПб.: Питер, 2010. – 944 с.: ил.
4. Криптогафическая защита информации в телекоммуникационных системах: Учебно-методическое пособие для студ. спец. «Сети телекоммуникаций» и «Защита информации в телекоммуникациях» всех форм обуч.: В 2 ч. Ч.1/ В.Ф. Голиков, А.В. Курилович. – Мн.: БГУИР, 2006. – 55 с.: ил
5. Харин Ю.С. Основы криптологии. [Текст] / В.И. Берник, Г.В. Матвеев, С.В. Агиевич. - М.: Новое издание, 2003г. – 200с.