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

65565. РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ НОСОВИХ ГНУЧКИХ ОГОРОДЖЕНЬ СКЕГОВИХ СУДЕН НА ПОВІТРЯНІЙ ПОДУШЦІ 322 KB
  Одна з найважливіших конструкцій СППС носові гнучкі огородження НГО. У теперішній час НГО відносять до категорії найбільш відповідальних конструкцій як СППА так і СППС що визначають такі їхні якості як ходовість остійність керованість мореплавність міцність.
65566. МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ПІДВИЩЕННЯ СТЕГАНОГРАФІЧНОЇ СТІЙКОСТІ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ ДО ПАСИВНИХ АТАК 1.24 MB
  Обсяг даних які зберігаються обробляються та передаються в межах КСМ стрімко зростає що в свою чергу вимагає вдосконалення методів захисту інформації. Стеганографічний захист інформації дозволяє приховати конфіденційну інформацію яка зазвичай займає невеликий обсяг серед наприклад мультимедійних...
65567. КОНСТРУКЦІЙНА МІЦНІСТЬ КОМБІНОВАНИХ БАЛОНІВ ВИСОКОГО ТИСКУ 3.85 MB
  Мета роботи дослідження конструкційної міцності і несучої здатності комбінованих газових балонів високого тиску. Для досягнення поставленої мети в дисертації вирішені такі завдання: розроблено методику розвязання геометрично нелінійних контактних задач на основі...
65568. Застосування алопластичного матеріалу політетрафторетилену та одноповерхових швів за лікування свиней з пупковими грижами 702.5 KB
  Мета дослідження клініко-експериментально обґрунтувати застосування алопластичного матеріалу ПТФЕ для пластики грижових воріт та одноповерхових швів за герніотомії у свиней. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: вивчити динаміку ранового процесу...
65569. Екологічні основи виробництва яловичини та механізми формування м’ясної продуктивності великої рогатої худоби 2.81 MB
  Мета дослідження виявити механізми реалізації генетичного потенціалу мясної продуктивності молодняку мясних і молочних порід та їх помісей за впливу кліматичних чинників західного Лісостепу України та розробити екологічні основи переходу до органічного виробництва яловичини.
65570. УДОСКОНАЛЕННЯ ДЕМПФУЮЧИХ ЯКОСТЕЙ РЕСОРНОГО ПІДВІШУВАННЯ ВІЗКІВ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ 1.43 MB
  Виконання поставлених завдань неможливе за допомогою існуючого експлуатаційного парку пасажирських вагонів який фізично і морально застарів і не спроможний забезпечити в повному обсязі пасажирські перевезення як у внутрішньому так і в міждержавному сполученні.
65571. ВІКТИМОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ БОРОТЬБИ ЗІ ЗЛОЧИННІСТЮ У МІСЦЯХ ПОЗБАВЛЕННЯ ВОЛІ 180.5 KB
  В установах виконання покарань УВП Державної кримінальновиконавчої служби ДКВС України було зареєстровано більше 400 злочинів до 8 яких із загальної кількості були повязані з насильницькими діями щодо засуджених із боку інших осіб убивства нанесення...
65572. Розвиток сільськогосподарської дослідної справи з польового кормовиробництва в Україні (30-ті роки – кінець ХХ століття) 180 KB
  Основою продовольчої безпеки та державності України повинно стати високоефективне, збалансоване сільське господарство, яке забезпечуватиме виробництво продуктів харчування в обсягах достатніх для потреб населення країни та формування необхідного експортного потенціалу.
65573. ЯБЛУНЕВИЙ КВІТКОЇД У СХІДНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ. БІОЛОГІЯ, ЕКОЛОГІЯ І УДОСКОНАЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ІНТЕГРОВАНОГО ЗАХИСТУ 458.5 KB
  Метою досліджень було уточнення видового складу садових довгоносиків біології та екології яблуневого квіткоїда встановлення динаміки його чисельності та шкідливості у східному Лісостепу України а також удосконалення елементів інтегрованого захисту яблуні у промислових насадженнях для отримання високого врожаю.