28532

Выработка имитовставки к массиву данных

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Ранее мы обсудили влияние искажения шифрованных данных на соответствующие открытые данные. Мы установили что при расшифровании в режиме простой замены соответствующий блок открытых данных оказывается искаженным непредсказуемым образом а при расшифровании блока в режиме гаммирования изменения предсказуемы. Означает ли это что с точки зрения защиты от навязывания ложных данных режим гаммирования является плохим а режимы простой замены и гаммирования с обратной связью хорошими – Ни в коем случае.

Русский

2013-08-20

15.64 KB

3 чел.

Выработка имитовставки к массиву данных. Ранее мы обсудили влияние искажения шифрованных данных на соответствующие открытые данные. Мы установили, что при расшифровании в режиме простой замены соответствующий блок открытых данных оказывается искаженным непредсказуемым образом, а при расшифровании блока в режиме гаммирования изменения предсказуемы.

В режиме гаммирования с обратной связью искаженными оказываются два блока: один предсказуемым, а другой непредсказуемым образом. Означает ли это, что с точки зрения защиты от навязывания ложных данных режим гаммирования является плохим, а режимы простой замены и гаммирования с обратной связью хорошими? – Ни в коем случае.

При анализе данной ситуации необходимо учесть то, что непредсказуемые изменения в расшифрованном блоке данных могут быть обнаружены только в случае избыточности этих данных, причем чем больше степень избыточности, тем вероятнее обнаружение искажения. Очень большая избыточность имеет место, например, для текстов на естественных и искусственных языках; в этом случае факт искажения обнаруживается практически неизбежно.

Однако в других случаях, например при искажении сжатых звуковых образов, мы получим просто другой образ, который сможет воспринять наше ухо. Искажение в этом случае останется необнаруженным, если, конечно, нет априорной информации о характере звука.

Вывод здесь такой: поскольку способность некоторых режимов шифрования обнаруживать искажения, внесенные в шифрованные данные, существенным образом опирается на наличие и степень избыточности шифруемых данных, эта способность не является имманентным свойством соответствующих режимов и не может рассматриваться как их достоинство.

Для решения задачи обнаружения искажений в зашифрованном массиве данных с заданной вероятностью в ГОСТе предусмотрен дополнительный режим криптографического преобразования – выработка имитовставки. Имитовставка – это контрольная комбинация, зависящая от открытых данных и секретной ключевой информации. Целью использования имитовставки является обнаружение всех случайных или преднамеренных изменений в массиве информации. Проблема, изложенная в предыдущем пункте, может быть успешно решена с помощью добавления к шифрованным данным имитовставки.

Для потенциального злоумышленника две следующие задачи практически неразрешимы, если он не владеет ключевой информацией:

  1.  вычисление имитовставки для заданного открытого массива информации;
  2.  подбор открытых данных под заданную имитовставку.

В качестве имитовставки берется часть выходного блока (обычно 32 его младших бита). При выборе размера имитовставки надо принимать во внимание, что вероятность успешного навязывания ложных данных равна величине 2**(–| I |) на одну попытку подбора, при условии, что в распоряжении злоумышленника нет более эффективного метода подбора, чем простое угадывание. При использовании имитовставки размером 32 бита эта вероятность равна 2**(–32)  0.23 · 10**(–9).

С помощью режима выработки имитоприставок вычисляются имитоприставки – криптографические контрольные суммы информации, вычисленные с использованием определенного ключа шифрования. Имитоприставки обычно вычисляются до зашифрования информации и хранятся или отправляются вместе с зашифрованными данными, чтобы впоследствии использоваться для контроля целостности. После расшифрования информации имитоприставка вычисляется снова и сравнивается с хранимой; несовпадение значений указывает на порчу или преднамеренную модификацию данных при хранении или передаче или на ошибку расшифрования.

В режиме выработки имитоприставки выполняются следующие операции:

Первый 64-битный блок информации, для которой вычисляется имитоприставка, записывается в регистры N1 и N2 и зашифровывается в сокращенном режиме простой замены, в котором выполняется 16 раундов основного преобразования вместо 32.

Полученный результат суммируется по модулю 2 со следующим блоком открытого текста и сохраняется в N1 и N2 (и т. д. до последнего блока открытого текста).

В качестве имитоприставки используется результирующее содержимое регистров N1 и N2 или его часть (в зависимости от требующегося уровня стойкости) – часто имитоприставкой считается    32-битное содержимое регистра N1.

При разработке алгоритма ГОСТ 28147–89 криптографами отечественных спецслужб была заложена избыточная стойкость – до сих пор не известны более эффективные методы взлома данного алгоритма, чем метод полного перебора возможных вариантов ключей шифрования. А полный перебор 2^256 ключей (не считая секретной синхропосылки) при современном развитии компьютерной техники за реальное время осуществить невозможно.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29697. Психология как мультипарадигмальная наука 31.5 KB
  в этой дисциплине существует несколько парадигм естественнонаучный и гуманитарный соответствующих основным психологическим теориям таким как бихевиоризм когнитивизм и психоанализ и соответственно психология мультипарадигмальная наука. В настоящий момент в психологии различают два принципиально различных подхода: естественнонаучный и гуманитарный поскольку такие теории как бихевиоризм когнитивизм психоанализ и прочие суть именно теории пусть и глобальные а с парадигмой у них очень мало общего Естественнонаучный подход...
29700. Структурализм 27.5 KB
  Ее представители называли себя структуралистами так как считали главной задачей психологии экспериментальное исследование структуры сознания. Понятие структуры предполагает элементы и их связь поэтому усилия школы были направлены на поиск исходных ингредиентов психики отождествленной с сознанием и способов их структурирования.