Виды шифров

Рассмотрим классификации шифров по разным признакам. По типу преобразований шифры можно разделить на следующие группы:

  • - шифры замены (подстановки);
  • - шифры перестановки;
  • - шифры гаммирования;
  • - шифры на основе аналитических преобразований.

При этом надо учитывать, что некоторые современные шифры совместно используют преобразования различных типов.

Шифры замены (подстановки): преобразование заключается в том, что символы шифруемого текста заменяются символами того или иного алфавита (алфавита криптограммы) в соответствии с заранее обусловленной схемой замены.

Подстановки разделяются на одноалфавитные и многоалфавитные. В первом случае определенному символу алфавита исходного сообщения всегда ставится в соответствие один и тот же символ алфавита криптограммы. Один из наиболее известных шифров данного класса — шифр Цезаря. В нем каждая буква алфавита заменялась на следующую через одну после нее. В случае русского алфавита, «а» меняется на «в», «б» на «г» и т. д. Алфавит «замыкался», поэтому «я» надо было заменять на «б». В качестве ключа в данном случае выступает число, на которое надо «сдвигать» символ алфавита, в нашем примере — 2. К достоинству таких шифров относится простота преобразования. Но они легко взламываются путем сравнения частоты появления различных символов в естественном языке и криптограмме.

При использовании многоалфавитных подстановок учитываются дополнительные параметры (например, положение преобразуемого символа в тексте), и в зависимости от них символ исходного алфавита может заменяться на один из нескольких символов алфавита шиф- ртекста. Например, нечетные символы сообщения заменяются по одному правилу, четные — по другому.

Шифры перестановок: шифрование заключается в том, что символы исходного текста переставляются по определенному правилу в пределах блока этого текста. При достаточной длине блока и сложном, неповторяющемся порядке перестановки можно достичь приемлемой стойкости шифра.

Шифрование гаммированием заключается в том, что символы шифруемого текста складываются с символами некоторой случайной последовательности, называемой гаммой шифра или ключевой гаммой. Стойкость шифрования определяется длиной (периодом) непо- вторяющсйся части гаммы шифра, а также сложностью предугадывания следующих элементов гаммы по предыдущим.

Шифрование аналитическими преобразованиями подразумевает использование аналитического правила (формулы) по которому преобразуется текст.

По типу использования ключей шифры делятся на:

  • - симметричные, использующие для шифрования и расшифровывания информации один и тот же ключ;
  • - асимметричные, использующие для шифрования и расшифровывания два различных ключа. Данный тип шифров будет подробно рассматриваться в разделе 2.4.

По размеру преобразуемого блока шифры делятся на блочные и потоковые.

Блочные шифры осуществляют преобразование информации блоками фиксированной длины. Если длина шифруемого сообщения некратна размеру блока, то его добавляют до нужной длины последовательностью специального вида. Например, эго может быть последовательность 100...0. После расшифровки последний блок просматривают справа налево и отбрасывают «хвост» до первой единицы включительно. Чтобы подобное дополнение было применимо во всех случаях, если сообщение кратно длине блока, в его конец надо добавить целый блок указанного вида.

Потоковые шифры предназначены для преобразования сообщения поэлементно (элементом может быть бит, символ и т. п.). Примером такого вида шифров являются шифры гаммирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >