Шифры криптографии
Существуют различные способы шифрования: самый примитивный, это – шифр Цезаря. Каждая буква в любом сообщении, на любом языке, сдвигается на определенное количество позиций. Например, на две, и тогда буква «А» в русском алфавите преобразуется в «В». Например, имя «СЕРГЕЙ» можно закодировать в «УЖТЕЖЛ», и человек, не знающий ключ (в данном случае равен 2) не сможет разгадать шифр. Всегда есть секретный параметр сообщения — это ключ, который каждый использует при шифровании. Нет смысла, если все будут шифровать одинаково, допустим, противник знает какой шифр, мы будем использовать, легко его расшифрует.
Любой шифр можно взломать перебором ключа: это единственный вариант взлома. Так как, в шифре Цезаря недостаточное количество ключей — 33 для русского алфавита и 26 для английского – предоставляется возможность проведения атак.
«Цезарь» не используется в реальных системах – это простой пример, который может понять любой человек. Существуют гораздо более надежные системы. В качестве примера, до недавнего времени в США использовался стандарт DES. Это первый в мире открытый национальный стандарт на шифрование данных, не составляющих государственной тайны. Он был разработан фирмой IBM и принятый Национальным Бюро Стандартов США в качестве стандарта в 1977 году. Длина ключа (один из параметров стойкости) — 40 бит. Таким образом, полный перебор ключа занимал 2 в 40-й степени элементарных операций. В 70-80-е для того чтобы осуществить такой объем вычислений, перебора информации, требовались очень большие мощности, которыми располагали только государственные службы. Простому пользователю или даже крупной компании это было не под силу. На сегодняшний день мощности компьютеров возросли, и объем перебора 2 в 40 степени элементарных операций осуществляется за несколько тысячных секунды. Это не проблема, поскольку увеличилась и длина ключа. 2 в 70-й степени элементарных операций — это неподъемная задача ни для одной из существующих систем. Множество конечное, но перебирать придется очень длительное количество времени.
Для решения задачи взлома, с помощью мощного современного суперкомпьютера, позволяющего производить 1 миллиард операций в секунду, потребуется около 300 лет непрерывной работы.
Может быть, где-то в недрах Агентства Национальной Безопасности США найдутся вычислительные устройства для выполнения такой задачи за более короткий срок, но для абсолютного большинства это невозможно.
Были случаи, когда писались алгоритмы, которые могли серьезно сократить перебор. Но есть такое понятие время жизни для ключа, если шифровать постоянно одним и тем, же ключом, то высока вероятность того, что его скоро взломают. Следовательно, секретные ключи для шифрования должны меняться как можно чаще из соображений безопасности информации. В Великую Отечественную войну каждый день сеанс связи начинался с изменения ключа.
Криптографию можно использовать и в таком деле, как аренда самолета. В задачи криптографов будет входить скрыть информации о том, что вы хотите арендовать самолет.
