18580

Информационная безопасность. Симметричную и асимметричную схемы шифрования

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Информационная безопасность При обмене информацией между участниками проектирования возможны как утечка конфиденциальных данных так и нарушение целостности данных. Поскольку в САПР зачастую используются связи со смежными предприятиями через сети общего пользовани

Русский

2015-01-14

38 KB

2 чел.

Информационная безопасность

При обмене информацией между участниками проектирования возможны как утечка конфиденциальных данных, так и нарушение целостности данных. Поскольку в САПР зачастую используются связи со смежными предприятиями через сети общего пользования (как правило, через Internet), то существенную опасность представляют собой попытки несанкционированного доступа к корпоративной сети предприятия извне. Для нормального функционирования САПР и других автоматизированных систем необходимо иметь систему информационной безопасности {ИБ) предприятия. В системе ИБ реализуется политика безопасности предприятия, включающая меры административные, правовые, физические (например, экранирование помещений от электромагнитных излучений) и технические (использование аппаратно-программных средств защиты).

Проблема ИБ выходит за рамки сетевой ОС, хотя именно в сетях защита данных от несанкционированного доступа является наиболее актуальной. Назначение систем ИБ сводится к защите от несанкционированных чтения и модификации информации, а также к восстановлению информации после разрушений. Основные функции систем ИБ: аутентификация, разграничение доступа, защита на сетевом уровне.

Аутентификация чаще всего выполняется с помощью паролей. Разработаны специальные программы (например, сервер Kerberos), предназначенные для аутентификации пользователя, выходящего в сеть с любого узла. Целесообразна периодическая смена паролей, доступ к файлам пароля должен быть только у администратора и т. п.

Разграничение доступа должно обеспечиваться на нескольких уровнях. Так, существует четырехуровневая модель. На внешнем уровне устанавливаются права доступа к корпоративной сети извне и выхода из нее. На сетевом, системном и прикладном уровнях регламентируются права доступа к сетевым информационным ресурсам, ресурсам ОС и пользовательским данным соответственно. Другая модель устанавливает уровни входа в систему, доступа к базам данных, доступа к приложениям. Права доступа часто представляются трехразрядным восьмеричным кодом ABC, в котором А — права владельца, В— членов группы, С—остальных пользователей, а три бита выражают право чтения, записи и исполнения соответственно.

Например, в САПР Euclid Quantum права доступа контролирует администратор системы, задавая список ACL (Access Control List). В ACL указываются имена, роли пользователей и их права доступа, которые выбираются среди следующих вариантов: просмотр, копирование, модификация, стирание данных, создание новых версий проектов, редактирование самого ACL, изменение статуса данных (варианты статуса - данные, доступные только конкретному разработчику, доступные членам рабочей группы, представленные на утверждение, уже утвержденные).

Между общедоступными и секретными объектами в сети (например, между Intrenet и корпоративной сетью), как правило, устанавливают специальное ПО, называемое сетевым экраном (брандмауэром или firewall), которое фильтрует пакеты, разрешая проход пакетов только с портами и IP-адресами, отмеченными в таблице сетевого экрана.

Борьба с перехватом сообщений на сетевом уровне осуществляется методами криптографии. Криптография — это наука об обеспечении безопасности данных путем их шифрования.

Различают симметричную и асимметричную схемы шифрования.

В симметричных схемах шифрования (другое название — схемы с закрытым ключом) секретный ключ должен быть известен как отправителю, так и получателю. Ключ — это дополнение к правилу шифрования, представленное некоторым набором символов (например, двоичным кодом), управляющее преобразованием сообщения из исходного в зашифрованный вид. Например, ключ может быть операндом в действиях, выполняемых алгоритмом шифрования.

Различают следующие приемы шифрования: 1) перестановка символов (или блоков символов) At исходного текста; 2) замены (подстановки) At символами того же или другого алфавита; 3) гаммирование (сложение кодов Ас кодами ключа; в частности, шифрование сообщения, выраженного двоичным кодом, может сводиться к поразрядной операции логического сложения кодов ключа и исходного текста); 4) аналитические преобразования At; 5) комбинации перечисленных выше приемов. Чаще всего используются блочные алгоритмы шифрования, в которых указанные приемы применяются отдельно по отношению к каждому блоку, на которые предварительно разделен исходный текст (обычно такие .блоки являются 64-битовыми).

Чем чаще обновляются ключи, чем они длиннее, тем труднее злоумышленнику их рассекретить. Поэтому очевидна полезность периодической смены ключей. Однако в симметричных схемах их обновление требует передачи вновь вводимого секретного ключа К участникам связи. Если эта передача осуществляется по каналу связи, то требуется шифрование К с помощью некоторого другого секретного ключа С.

В асимметричных схемах (схемах с открытым ключом) шифрование производится открытым ключом, а дешифрование — секретным ключом, известным только получателю. Возможность асимметричного шифрования вытекает из наличия так называемых односторонних функций Y =/(Х), для которых обратное преобразование X =fl(Y) относится к трудным задачам, требующим полного перебора вариантов. Однако использование в обратном преобразовании ключа, который и является секретным, делает вычисление X сравнительно простой процедурой. Случайно подобрать секретный ключ злоумышленник не может, так как полный перебор при достаточной длине ключа за приемлемое время практически не осуществим.

В настоящее время все большее распространение получает комбинация симметричных и асимметричных схем. При этом сообщение кодируется закрытым ключом К по симметричной схеме, но сам ключ К для каждого сообщения новый и передается в закодированном по асимметричной схеме виде вместе с сообщением. Получатель декодирует сначала ключ К своим закрытым ключом С, а затем и все сообщение ключом К. Такая комбинация выгодна тем, что, во-первых, труднее взломать защиту, во-вторых, получатель быстрее дешифрует сообщения, так как алгоритмы симметричного дешифрования заметно более экономичны.

Одним из применений шифрования является цифровая электронная подпись, предназначенная для удостоверения подлинности документа, пересылаемого по сети. Текст документа или лаконично выраженный результат его обработки, называемый хэш-функцией, перед отправкой шифруется секретным ключом отправителя, а дешифруется открытым ключом получателя. Используется такая хэш-функция, что злоумышленник не может подобрать соответствующий ей искаженный текст, так же как он не может зашифровать хэш-функцию искаженного текста, поскольку не знает закрытого ключа.

Примерами стандартных блочных алгоритмов шифрования с закрытым ключом могут служить алгоритм DES (Data Encryption Standard), утвержденный в качестве стандарта США в 1980 г., или алгоритм, представленный в отечественном стандарте ГОСТ 28147-89. В этих алгоритмах используются комбинации методов перестановок, замены и гаммирования. Широкоизвестным алгоритмом шифрования с открытым ключом является алгоритм RSA (название соответствует первым буквам фамилий авторов). Подробное описание этих алгоритмов приведено, например, в книге Ю.В. Романец, П.А. Тимофеева, В.Ф. Шаньгина. Защита информации в компьютерных системах и сетях, 2001. М.: Радио и связь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32418. Законодательная база по ЗИ 20.04 KB
  Требуется лицензирование на деятельность по разработке производству распространению техническому обслуживанию какихлибо средств Оказание услуг в области шифрования на разработку средств защиты информации и т. Лицензию на разработку средств защиты информации выдает ФСТЭК федеральная служба по техническому и экспертному контролю. это совокупность официальных взгядов на цели задачии основные направления обеспечения информационной безопасности в который включены привлечение работы по ЗИ фирм не имеющих соответствующих лицензий по...
32419. Классификация угроз, меры и принципы защиты 17.86 KB
  Снятие информации с компьютерной техники за счет электромагнитных излучений. несанкционированное уничтожение информации. По признаку воздействия на ОС: используется легальный канал получения информации. используется скрытый канал получения информации.
32420. Общие методы шифрования 25.42 KB
  Выделяют 2 направления: Криптография занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации. Криптоанализ исследует возможности расшифровки информации без знания ключа. Криптография используется для безопасного хранения и передачи информации а также для установления подлинности передаваемой информации. Все криптопреобразования выполняются над блоками информации определенной длины 32 или 64 бит.
32421. ГОСТ 28147-89 96.08 KB
  При этом одинаковые блоки открытого текста дают при шифровании разные блоки шифротекста. Изменение бита шифротекста на противоположное значение приводит к аналогичному изменению расшифрованного текста что даёт возможность злоумышленнику проводить целенаправленное изменение шифрованного текста без знания ключа. Каждый блок шифротекста зависит от соответствующего предыдущего блока шифротекста гаммирование с зацеплением блоков. При изменении одного бита в шифрованном тексте в соответствующем блоке открытого текста исказится соответствующий...
32422. Семейство «Криптон» 22.41 KB
  Плата КРИПТОН не использует прерываний и каналов прямого доступа используется прерывание ЧС. В КРИПТОН имеет 2 режима работы: Режим начальной загрузки соответствует включению компьютера. Совместно с аппаратным криптонзамком может работать программная система защиты Cryptonщит которая имеет сертификаты: 3 классСВТ 2 HDB.
32423. Понятие Key Recovery 16.75 KB
  Key Recovery технология восстановления ключей. Требование восстановления ключей является одним из важных для случая корпоративных сетей. В её качестве может служить центр перераспределения ключей который генерирует сеансовые ключи. Копии этих ключей могут сохраняться.
32424. Понятие ассиметричной криптографии, схемы её практического использования 103.05 KB
  2 При использовании АК каждый пользователь обладает парой ключей дополняющих друг друга ключей открытым и личным. Каждый из входящих в пару ключей подходит для расшифровки сообщений зашифрованных с помощью другого ключа из пары.
32425. Алгоритм Диффи-Хэлмана, RSA 17.9 KB
  Основан на односторонней криптографической функции: P простое число тоже простое число. Пользователь А выбирает число Х B число Y. Число N опубликовывается P и Q держатся в тайне. Число целых чисел меньших N и взаимно простых по отношению к N.
32426. Контроль целостности, хэш-функции, российский стандарт хэш-функции 18.11 KB
  Поэтому на практике для контроля используется хэшфункция. Хэшфункция делится на 2 класса: с ключом и без ключа. Значение хэшфункции с ключом может вычислить лишь тот кто знает ключ.