Основные понятия криптографии

Разработкой методов преобразования (шифрования) информации с целью ее защиты от незаконных пользователей занимается криптогра­фия. Такие методы и способы преобразования информации называются шифрами.

Шифрование (зашифрование) ― процесс применения шифра к защи­щаемой информации, т.е. преобразование защищаемой информации (от­крытого текста) в шифрованное сообщение (шифртекст, криптограмму) с помощью определенных правил, содержащихся в шифре.Дешифрование ― процесс, обратный шифрованию, т.е. преобразова­ние шифрованного сообщения в защищаемую информацию с помощью определенных правил, содержащихся в шифре (на основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный).

Под ключом в криптографии понимают сменный элемент шифра, ко­торый применяется для шифрования конкретного сообщения. Например, ключом может быть величина сдвига букв шифртекста отно­сительно букв открытого текста.

Вскрытие (взламывание) шифра ― процесс получения защищаемой информации из шифрованного сообщения без знания примененного ши­фра.

Способность шифра противостоять всевозможным атакам на него называют стойкостью шифра.

Под атакой на шифр понимают попытку вскрытия этого шифра.

Криптоанализ ― наука (и практика ее применения) о методах и способах вскрытия шифров.

Шифр замены осуществляет преобразование замены букв или других «частей» открытого текста на аналогичные «части» шифрованно­го текста.

Алфавит – конечное множество используемых для кодирования информации знаков.

Текст - упорядоченный набор из элементов алфавита.

Ключ - ин­фор­ма­ция, не­об­хо­ди­мая для бес­пре­пят­ст­вен­но­го шиф­ро­ва­ния и де­шиф­ро­ва­ния тек­стов.

Крип­то­гра­фи­че­ская сис­те­ма пред­став­ля­ет со­бой се­мей­ст­во T преобразова­ний от­кры­то­го тек­ста. Чле­ны это­го се­мей­ст­ва ин­дек­си­ру­ют­ся, или обозна­ча­ют­ся сим­во­лом k; па­ра­метрk яв­ля­ет­ся клю­чом. Про­стран­ст­во клю­чей K – это на­бор воз­мож­ных зна­че­ний клю­ча. Обыч­но ключ представляет со­бой по­сле­до­ва­тель­ный ряд букв ал­фа­ви­та.

Криптосистемы разделяются на симметричные и с открытым ключом.

В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования используется один и тот же ключ.

Мо­но- и мно­го­ал­фа­вит­ные под­ста­нов­ки ― это вид пре­об­ра­зо­ва­ний, заклю­чаю­щий­ся в за­ме­не сим­во­лов ис­ход­но­го тек­ста на другие (того же алфавита) по бо­лее или ме­нее слож­но­му пра­ви­лу. Для обес­пе­че­ния вы­со­кой крип­то­стой­ко­сти тре­бу­ет­ся ис­поль­зо­ва­ние боль­ших клю­чей. Многоалфавитная подстановка определяется ключом p=(p₁, p₂, …), содержащим не менее двух различных подстановок.

Гам­ми­ро­ва­ние за­клю­ча­ет­ся в на­ло­же­нии на ис­ход­ный текст не­ко­то­рой псев­до­слу­чай­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти, ге­не­ри­руе­мой на ос­но­ве клю­ча.

Наложение ― это обычно позначное (побуквенное) сложение или вычитание по тому или иному модулю.

Шифрмашина (шифровальное устройство) ― машина, реализующая какой-либо алгоритм шифрования