Для шифров перестановки характерна простота алгоритма шифрования, хорошая совместимость с ЭВМ и низкий уровень защиты. Последнее объясняется тем, что при достаточной длине зашифрованного текста проявляются статистические закономерности ключевых данных. Также данные шифры легко раскрываются, если в шифратор ввести специально подобранные сообщения, отличающиеся друг от друга всего лишь одним символом.
Шифрование на основе аналитических преобразований предполагает преобразование исходного числа, соответствующего конкретному символу открытого сообщения в число, а значит и в символ закрытого сообщения, путём осуществления той или иной математической операции, обладающей высокой сложностью получения конечного результата. Достаточно давно для этих целей использовалась алгебра матриц. На этих же принципах строятся современные несимметричные криптосистемы (шифрование с открытым ключом), которые широко используют односторонние функции различной структуры (алгоритм RSA, алгоритм Диффи-Хелмана, алгоритм Эль-Гамаля, эллиптические уравнения и т.п.).
Шифрование на основе гаммирования (аддитивное шифрование). При таком шифровании в качестве ключа используется некоторая последовательность букв того же алфавита и такой же длины, что и в исходном открытом сообщении. Зашифрование осуществляется путём сложения символов открытого сообщения и ключа по модулю, равному числу символов в алфавите (для двоичного случая осуществляется сложение по модулю два). Данные системы обладают высокой стойкостью и очень широко используются на практике. Это объясняется относительной простотой реализации, как в программном, так и в аппаратном аспектах. Основной недостаток заключается в том, что для обеспечения практически недешифрируемости шифра гаммирования необходимо использовать ключ огромной длины, символы которого должны подчиняться равномерному закону распределения. Однако на практике длина ключа ограничена, а значит, уровень теоретически недешифрируемых систем реализовать практически невозможно.
Эффективными шифрами являются комбинированные (композиционные) системы шифрования. Данные шифры представляют собой комбинацию основных шифров, реализуемую в определённом порядке. Именно такой подход положен в основу большинства современных стандартов шифрования используемых как в коммерческой, так и в военной областях. Основное достоинство таких систем - длина ключа, которая значительно ниже, чем шифрующая гамма, при обеспечении приемлемой для практических нужд стойкости комбинированного шифра.
Иной подход к классификации шифров предполагает их деление на шифры замены, шифры перестановки и композиционные шифры. При этом предполагается, что если отдельные символы или группы символов заменяются некоторыми их эквивалентами в шифртексте, то такой шифр относится к классу шифров замены. Если символы или группы символов открытого сообщения лишь меняются местами друг с другом, то такой шифр относится к классу шифров перестановки. Одной из популярных разновидностей шифров перестановки являются так называемые маршрутные перестановки, основанные на той или иной геометрической фигуре. Открытый текст записывается в указанную фигуру по одной траектории, а шифрованным текстом является последовательность, полученная при выписывании текста по другой траектории.
Если процедуры зашифрования сообщения повторяется несколько раз с использованием указанных выше классов шифров, то получают композиционные шифры.
Рассмотрим подробнее классификацию шифров замены, являющихся одними из самых распространённых.
В зависимости от того совпадают ключи зашифрования kз и расшифрования kр все шифры замены подразделяют на симметричные и несимметричные. Правило зашифрования Ek (x) в общем случае может быть как многозначной, так и однозначной функцией, что и определяет деление всех шифров замены на шифры однозначной замены и шифры многозначной замены. Если замена осуществляется на основе одного множества символов (слов) замены, то говорят о поточных шифрах замены, если же для этого используется p множеств символов, то говорят о блочных шифрах замены. Если же при этом используется один алфавит, то такие шифры являются шифрами простой замены. В противном случае (используется несколько алфавитов) имеем многоалфавитные шифры замены.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.