Криптографические средства защиты информации с открытым ключом

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Раздел 1. Криптографические средства защиты информации с открытым ключом.

1.1. Анализ криптосистем с открытым ключом

1.2. Современные тенденции в развитии криптосистем с открытым ключом

Раздел 2. Практическое применение криптографических примитивов и протоколов с открытым ключом в системах защиты информации.

2.1 . Характеристика ООО «Группа Титан».

2.2.Исследование программно-аппаратных комплексов защиты информации с открытым ключом

2.3. Реализация криптографических средств защиты информации с открытым ключом по средствам технологии ViPNet

2.4. Расчет затрат на применение криптографических средств защиты информации с открытым ключом в организации ООО «Группа Титан».

Заключение.

Список используемых источников

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Криптографическая защита информации, это методы и способы сохранения и защиты корпоративных данных, основанных на различных методах шифрования. Задачи, решаемые криптографической защитой информации можно свести к одной главной, которая заключается в обеспечении сохранности информации от получения к ней доступа посторонних, за счет превращения данных в непонятный для злоумышленника набор различных символов.

Криптографическая защита это древнейшая наука, которая берет свое, начало еще в III веке до нашей эры. Сегодня криптография не утратила свою актуальность в эпоху активного развития информационных войн. Многие спецслужбы и частные компании занимаются разработкой современных алгоритмов криптографической защиты. Сегодня криптографическая защита стоится по принципу обмена между двумя источниками разных частей сообщения закодированных при помощи ключей, которыми обладают только эти источники.

Во всем мире идут разработки по изменению природы криптографической защиты информации, в основе которых будут лежать не математические алгоритмы как сегодня, а физические свойства сообщений.

Сегодня сегмент услуг разработки систем криптографической защиты актуален как для государственных корпораций, так и для крупного частного бизнеса, для которого сохранение корпоративных секретов является средством выживания.

Но актуальность разработки и применения различным методов криптографической защиты информации обусловлена не только необходимостью сохранения коммерческой тайны и государственных секретов, но и возросшими требованиями по сохранению персональных данных, обеспечения тайны переписки, защиты различных баз данных, другими   аспектами   связанными с всесторонним внедрением информационных технологий в повседневную жизнь.

Целью данной работы является разработка примера реализация криптографических средств защиты информации с открытым ключом по средствам технологии ViPNet.

 

 

 

 

1.Криптографические средства защиты информации с открытым ключом.

Появление в середине двадцатого столетия первых электронно-вычислительных машин кардинально изменило ситуацию в области шифрования (криптографии). С проникновением компьютеров в различные сферы жизни возникла принципиально новая отрасль - информационная индустрия. В 60-х и частично в 70-х годах проблема защиты информации решалась достаточно эффективно применением в основном организационных мер. К ним относились, прежде всего, режимные мероприятия, охрана, сигнализация и простейшие программные средства защиты информации. Проблема обеспечения необходимого уровня защиты информации оказалась (и это предметно подтверждено как теоретическими исследованиями, так и опытом практического решения) весьма сложной, требующей для своего решения не просто осуществления некоторой совокупности научных, научно-технических и организационных мероприятий и применения специфических средств и методов, а создания целостной системы организационных мероприятий и применения специфических средств и методов по защите информации.Объем циркулирующей в обществе информации стабильно возрастает. Популярность всемирной сети Интернет в последние годы способствует удваиванию информации каждый год. Фактически, на пороге нового тысячелетия человечество создало информационную цивилизацию, в которой от успешной работы средств обработки информации зависит благополучие и даже выживание человечества в его нынешнем качестве.

 Произошедшие за этот  период изменения можно охарактеризовать следующим образом:

• Объемы обрабатываемой информации возросли за полвека на несколько порядков.
• Доступ к определенным данным позволяет контролировать значительные материальные и финансовые ценности.
• Информация приобрела стоимость, которую даже можно подсчитать.
• Характер обрабатываемых данных стал чрезвычайно многообразным и более не сводится к исключительно текстовым данным.
• Информация полностью "обезличилась", т.е. особенности ее материального представления потеряли свое значение - сравните письмо прошлого века и современное послание по электронной почте.
• Субъектами информационных процессов теперь являются не только люди, но и созданные ими автоматические системы, действующие по заложенной в них программе.
• Вычислительные "способности" современных компьютеров подняли на совершенно новый уровень как возможности по реализации шифров, ранее немыслимых из-за своей высокой сложности, так и возможности аналитиков по их взлому.

Перечисленные выше изменения привели к тому, что очень быстро после распространения компьютеров в деловой сфере практическая криптография сделала в своем развитии огромный скачок, причем сразу по нескольким направлениям:

Были разработаны стойкие блочные с секретным ключом, предназначенные для решения классической задачи - обеспечения секретности и целостности, предаваемых или хранимых данных, они до сих пор остаются "рабочей лошадкой" криптографии, наиболее часто используемыми средствами криптографической защиты. Были созданы методы решения новых, нетрадиционных задач сферы защиты информации, наиболее известными из которых являются задача подписи цифрового документа и открытого распределения ключей.

В современном мире информационный ресурс стал одним из наиболее мощных рычагов экономического развития. Владение информацией необходимого качества в нужное время и в нужном месте является залогом успеха в любом виде хозяйственной деятельности. Монопольное обладание определенной информацией оказывается зачастую решающим преимуществом в конкурентной борьбе и предопределяет, тем самым, высокую цену "информационного фактора".

Широкое внедрение персональных ЭВМ вывело уровень "информатизации" деловой жизни на качественно новую ступень. Ныне трудно представить себе фирму или предприятие (включая самые мелкие), которые не были бы вооружены современными средствами обработки и передачи информации.

В ЭВМ на носителях данных накапливаются значительные объемы информации, зачастую носящей конфиденциальный характер или представляющей большую ценность для ее владельца.

1.1.Основные задачи криптографии.

Задача криптографии, т.е. тайная передача, возникает только для информации, которая нуждается в защите. В таких случаях говорят, что информация содержит тайну или является защищаемой, приватной, конфиденциальной, секретной. Для наиболее типичных, часто встречающихся ситуаций такого типа введены даже специальные понятия:

• Государственная тайна;
• Военная тайна;
• Коммерческая тайна;
• Юридическая тайна;
• Врачебная тайна и т. д.

Криптография - это наука об обеспечении безопасности данных. Она занимается поисками решений четырех важных проблем безопасности - конфиденциальности, аутентификации, целостности и контроля участников взаимодействия. Шифрование - это преобразование данных в нечитабельную форму, используя ключи шифрования-расшифровки. Шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность, сохраняя информацию в тайне от того, кому она не предназначена.

• Конфиденциальность

Традиционной задачей криптографии является проблема обеспечения конфиденциальности информации при передаче сообщений по контролируемому противником каналу связи. В простейшем случае эта задача описывается взаимодействием трех субъектов (сторон). Владелец информации, называемый обычно отправителем, осуществляет преобразование исходной (открытой) информации (сам процесс преобразования называется шифрованием) в форму передаваемых получателю по открытому каналу связи шифрованных сообщений с целью ее защиты от противника.

• Целостность

Наряду с конфиденциальностью не менее важной задачей является обеспечение целостности информации, другими словами,- неизменности ее в процессе передачи или хранении.

Решение этой задачи предполагает разработку средств, позволяющих обнаруживать не столько случайные искажения (для этой цели вполне подходят методы теории кодирования с обнаружением и исправлением ошибок), сколько целенаправленное навязывание противником ложной информации. Для этого в передаваемую информацию вносится избыточность. Как правило, это достигается добавлением к сообщению некоторой проверочной комбинации, вычисляемой с помощью специального алгоритма и играющей роль контрольной суммы для проверки целостности полученного сообщения. Главное отличие такого метода от методов теории кодирования состоит в том, что алгоритм выработки проверочной комбинации является «криптографическим», то есть зависящим от секретного ключа. Без знания секретного ключа вероятность успешного навязывания противником искаженной или ложной информации мала.

• Аутентификация

Аутентификация - установление подлинности. В общем случае этот термин может относиться ко всем аспектам информационного взаимодействия: сеансу связи, передаваемым сообщениям и т.д.

Установление подлинности (то есть проверка и подтверждение) всех аспектов информационного взаимодействия является важной составной частью проблемы обеспечения достоверности получаемой информации. Особенно остро эта проблема стоит в случае не доверяющих друг другу сторон, когда источником угроз может служить не только третья сторона (противник), но и сторона, с которой осуществляется взаимодействие.

• Цифровая подпись

В некоторых ситуациях, например в силу изменившихся обстоятельств, отдельные лица могут отказаться от ранее принятых обстоятельств. В связи с этим необходим некоторый механизм, препятствующий подобным попыткам.

Так как в данной ситуации предполагается, что стороны не доверяют друг другу, то использование общего секретного ключа для решения поставленной проблемы становится невозможным.

Отправитель может отказаться от факта ᴨȇредачи сообщения, утверждая, что его создал сам получатель (отказ от авторства).

Получатель легко может модифицировать, подменить или создать новое сообщение, а затем утверждать, что оно получено от отправителя (приписывание авторства).

Ясно, что в такой ситуации арбитр при решении спора не будет иметь возможность установить истину.

Основным механизмом решения этой проблемы является так называемая цифровая подпись.

Схема цифровой подписи включает два алгоритма, один - для вычисления, а второй - для проверки подписи. Вычисление подписи может быть выполнено только автором подписи. Алгоритм проверки должен быть общедоступным, чтобы проверить правильность подписи мог каждый.

Для создания схемы цифровой подписи можно использовать симметричные шифрсистемы. В этом случае подписью может служить само зашифрованное на секретном ключе сообщение. Однако основной недостаток таких подписей состоит в том, что они являются одноразовыми: после каждой проверки секретный ключ становится известным. Единственный выход из этой ситуации в рамках использования симметричных шифрсистем - это введение доверенной третьей стороны, выполняющей функции посредника, которому доверяют обе стороны. В этом случае вся информация пересылается через посредника, он осуществляет перешифрование сообщений с ключа одного из абонентов на ключ другого.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Анализ криптосистем с открытым ключом

Известно, что как бы ни были сложны и надежны криптографические системы - их слабое место при практической реализации - проблема распределения ключей. Для того чтобы был возможен обмен конфиденциальной информацией между двумя субъектами ИС, ключ должен быть сгенерирован одним из них, а затем каким-то образом, опять же в конфиденциальном порядке, передан другому. Т.е. в общем случае для передачи ключа опять же требуется использование какой-то криптосистемы. Для решения этой проблемы на основе результатов, полученных классической и современной алгеброй, были предложены системы с открытым ключом.

Суть их состоит в том, что каждым адресатом ИС генерируются два ключа, связанные между собой по определенному правилу. Один ключ объявляется открытым, а другой закрытым. Открытый ключ публикуется и доступен любому, кто желает послать сообщение адресату. Секретный ключ сохраняется в тайне. Исходный текст шифруется открытым ключом адресата и передается ему. Зашифрованный текст не может быть расшифрован тем же открытым ключом. Дешифрование сообщения возможно только с использованием закрытого ключа, который известен только самому адресату.

1.1.1Преимущества  открытых ключей