Презентация "Криптография. Классификация шифров и их особенности"

Криптография

Работу выполнила: Артамонова Екатерина гр.6409-ок

Предмет исследования – криптографические системы и разновидности шифров

Цель исследования: изучение криптографических методов шифрования информации

Задачи исследования:

• Изучить особенности различных криптографических систем;
• Исследовать разновидности шифров.

Методы исследования: анализ литературы, сравнение, обобщение.

Криптография как инструмент для обеспечения конфиденциальности

Криптогра́фия (от др.-греч. κρυπτός — скрытый и γράφω — пишу) — наука о методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

История развития науки криптографии

Формально криптография (с греческого — «тайнопись») определяется как наука, обеспечивающая секретность сообщения.

История криптографии насчитывает около 4 тысяч лет. В качестве основного критерия периодизации криптографии возможно использовать технологические характеристики используемых методов шифрования:

1.Первый период (3 тыс. до н. э.)

- моноалфавитные шифры

- основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами

2.Второй период (IX век на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и XV век в Европе (Леон Баттист Альберти) — начало XX века) -полиалфавитные шифры.

Ал-Кинди

Леон Баттист Альберти

3.Третий период (с начала и до середины XX века) - внедрение электромеханических устройств в работу шифровальщиков.

-продолжение использования полиалфавитных шифров.

4.Четвертый период —с 50-х до 70-х годов XX века — переход к математической криптографии. В работе Шеннона появляются строгие математические определения количества информации, передачи данных, энтропии, функций шифрования.

Клод Шеннон

5.Современный период (с конца 1970-х годов по наше время) зарождение и развитие нового направления —криптография с открытым ключом.

Также известна другая периодизация истории криптографии:

1.Эней Тактик написал первый научный труд о криптографии.

Широко известен шифр «Скитала» - Спартой против Афин в V веке до н. э.

2. Средние века

-Кодекс Copiale — изящно оформленную рукопись с водяными знаками, не расшифрованную полностью до сих пор.

Кодекс Copiale

3.Эпоха Возрождения -золотой век криптографии: ее изучением занимался Фрэнсис Бэкон, предложивший двоичный способ шифрования.

Фрэнсис Бэкон

4.Появление телеграфа- факт передачи данных перестал быть секретным.

5.Первая мировая война -криптография стала признанным боевым инструментом.

6.Вторая мировая война -развитие компьютерных систем. Использованные шифровальные машины ясно показали жизненную важность информационного контроля.

Wehrmacht Enigma («Энигма»)-

Шифровальная машина Третьего рейха.

Turing Bombe («Бомба Тьюринга»)

Разработанный под руководством Алана Тьюринга дешифратор.

Классификация криптографических систем

Криптосистемы общего использования 

Криптосистемы ограниченного использования 

1. По области применения

2. По особенностям алгоритма шифрования 

Одноключевые

Двухключевые

Замены (подстановки)

Перестановки

Аддитивные (гаммирования)

Детерминированные

Вероятностные

Квантовые

Комбинированные(составные)

3. По количеству символов сообщения

Блочные

Потоковые

4. По стойкости шифра 

нестойкие

практически стойкие

совершенные

Основные требования, предъявляемые к криптосистемам

• Сложность и трудоёмкость процедур шифрования и дешифрования;
• Временные и стоимостные затраты на защиту информации;
• Процедуры шифрования и дешифрования;
• Количество всех возможных ключей шифра;

• Избыточность сообщений;
• Любой ключ из множества возможных ;
• Незначительное изменение ключа;
• Зашифрованное сообщение.

Шифры

Шифр (от фр. chiffre «цифра» от араб. صِفْر‎‎, sifr «ноль») — какая-либо система преобразования текста с секретом (ключом) для обеспечения секретности передаваемой информации.

Классификация шифров

Замены

Перестановки

Композиционные

Многозначные

Однозначные

Симметричные

Асимметричные

Поточные

Блочные

Одноалфавитные

Многоалфавитные

Шифры гаммирования

Аффинный шифр

Аффинный шифр - шифр простой замены, использующий в качестве ключа два числа. Линейная зависимость аффинного шифра может быть такой:

2*N+8

INFORMATION

AKUMRIJVAMK

Шифр Цезаря

   Замена символов открытого текста согласно формуле, например такой:

N-номер символа в алфавите

N+3

INFORMATION LRISUQDWMDSR

Шифр пляшущих человечков

Преимущество - благодаря стенографическим свойствам шифровки может написан где угодно. Недостаток - не обеспечивает ни достаточной конфиденциальности, ни аутентичности.

П Р О Т И В О Я Д И Е

Т

Т

О

О

О

Р

Р

Е

Е

Я

Г

А

А

Б

Л У Ч Ш

Шифр Виженера

За ключ шифра Виженера берут слово (фразу), удобное для запоминания, слово (кодовая фраза) повторяется до тех пор, пока не станет равным длине сообщения.

Таблица Виженера

Для зашифрования сообщения шифром Виженера при помощи таблицы Виженера, выберите столбец, начинающийся с первого символа открытого текста и строку, начинающуюся с первого символа ключа. На пересечении этих столбца и строки будет находиться первый символ шифровки.

Штриховые коды

Линейный штрихкод

Штрихово́й код (штрихко́д) — графическая информация, наносимая на поверхность, маркировку или упаковку изделий, представляющая возможность считывания её техническими средствами — последовательность чёрных и белых полос либо других геометрических фигур.

Способы кодирования информации:

1.Линейные

2.Двухмерные

Сферы применения

• Увеличение скорости прохождения документооборота платежных систем;
• Минимизация ошибок считывания данных за счет автоматизации процесса;
• Идентификация сотрудников;
• Организация систем регистрации времени;
• Унификация бланков для сбора разного вида данных;
• Упрощение складской инвентаризации;
• Контроль за наличием и продвижением товаров в магазинах, обеспечение их сохранности.

QR-код

Основное достоинство QR-кода — это лёгкое распознавание сканирующим оборудованием.

Заключение

1.Существует единая классификация криптографических систем по разным параметрам, каждая из которых имеет свои отличительные особенности, преимущества и недостатки.

2.В мире огромное количество шифров, которые в свою очередь могут объединяться в группы по отдельным характеристикам.

3.Криптография сейчас актуальна, потому что защита информации на сегодняшний день является одной из самых серьезных проблем человечества в информационном обществе.

Источники

http://shifr-online-ru.1gb.ru/vidy-shifrov.htm

http://studopedia.org/3-18461.html

http://students.uni-vologda.ac.ru/pages/pm00/kan/demand.htm

http://bezpeka.ucoz.ua/publ/kriptografija/kriptosistemy/klassifikacija_shifrov/7-1-0-14

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/672132