Зашифрованный текст

Зашифрованная информация

Телеграмма Циммермана (в том виде, в каком она была отправлена ​​из Вашингтона в Мексику) зашифрована как зашифрованный текст.

Зашифрованный текст КГБ, найденный в полой пятицентовой монете в Бруклине в 1953 году.

В криптографии зашифрованный текст или зашифрованный текст — это результат шифрования открытого текста с использованием алгоритма, называемого шифром . ^[1] Зашифрованный текст также известен как зашифрованная или закодированная информация, поскольку он содержит форму исходного открытого текста, которая не читается человеком или компьютером без надлежащего шифра для его расшифровки. Этот процесс предотвращает потерю конфиденциальной информации в результате взлома. Дешифрование , противоположное шифрованию, — это процесс преобразования зашифрованного текста в читаемый открытый текст. Зашифрованный текст не следует путать с кодовым текстом , поскольку последний является результатом кода, а не шифра.

Концептуальные основы

Пусть это будет открытое текстовое сообщение, которое Алиса хочет тайно передать Бобу, и пусть это будет шифр шифрования, где – криптографический ключ . Алиса должна сначала преобразовать открытый текст в зашифрованный текст, чтобы безопасно отправить сообщение Бобу, следующим образом: ${\displaystyle m\!}$ ${\displaystyle E_{k}\!}$ ${\displaystyle _{k}\!}$ ${\displaystyle c\!}$

${\displaystyle c=E_{k}(m).\!}$^[2]

В системе с симметричным ключом Боб знает ключ шифрования Алисы. Как только сообщение зашифровано, Алиса может безопасно передать его Бобу (при условии, что никто больше не знает ключ). Чтобы прочитать сообщение Алисы, Боб должен расшифровать зашифрованный текст, используя так называемый шифр дешифрования. ${\displaystyle {E_{k}}^{-1}\!}$ ${\displaystyle D_{k}:\!}$

${\displaystyle D_{k}(c)=D_{k}(E_{k}(m))=m.\!}$^[2]

Альтернативно, в системе с несимметричным ключом все, а не только Алиса и Боб, знают ключ шифрования; но ключ дешифрования не может быть выведен из ключа шифрования. Только Боб знает ключ дешифрования , и дешифрование происходит так, как ${\displaystyle D_{k},}$

${\displaystyle D_{k}(c)=m.}$

Виды шифров

История криптографии началась тысячи лет назад. Криптография использует множество различных типов шифрования. Раньше алгоритмы выполнялись вручную и существенно отличались от современных алгоритмов , которые обычно выполняются машиной.

Исторические шифры

Исторические шифры, используемые в прошлом, иногда называют классическими шифрами . Они включают:

• Шифр замены : единицы открытого текста заменяются зашифрованным текстом (например, шифр Цезаря и одноразовый блокнот ).
  • Шифр многоалфавитной замены : шифр замены, использующий несколько алфавитов замены (например, шифр Виженера и машина «Энигма» ).
  • Шифр полиграфической замены : единицей замены является последовательность двух или более букв, а не одной (например, шифр Плейфэра ) .
• Транспозиционный шифр : зашифрованный текст представляет собой перестановку открытого текста (например, шифр железнодорожного забора ).

Исторические шифры обычно не используются в качестве самостоятельного метода шифрования, поскольку их довольно легко взломать. Многие классические шифры, за исключением одноразового блокнота, можно взломать с помощью грубой силы .

Современные шифры

Современные шифры более безопасны, чем классические шифры, и предназначены для противостояния широкому спектру атак. Злоумышленник не должен иметь возможности найти ключ, используемый в современном шифре, даже если он знает какие-либо особенности открытого текста и соответствующего ему зашифрованного текста. Современные методы шифрования можно разделить на следующие категории:

• Криптография с закрытым ключом ( алгоритм симметричного ключа ): для шифрования и дешифрования используется один общий ключ.
• Криптография с открытым ключом ( алгоритм асимметричного ключа ): для шифрования и дешифрования используются два разных ключа.

В алгоритме симметричного ключа (например, DES , AES ) отправитель и получатель имеют общий ключ, установленный заранее: отправитель использует общий ключ для выполнения шифрования; получатель использует общий ключ для выполнения дешифрования. Алгоритмы с симметричным ключом могут быть блочными или потоковыми шифрами . Блочные шифры оперируют группами битов фиксированной длины, называемыми блоками, с неизменным преобразованием. Потоковые шифры шифруют цифры открытого текста по одной в непрерывном потоке данных, причем преобразование последовательных цифр меняется в процессе шифрования.

В алгоритме асимметричного ключа (например, RSA ) существует два разных ключа: открытый ключ и закрытый ключ. Открытый ключ публикуется, что позволяет любому отправителю выполнить шифрование. Закрытый ключ хранится получателем в секрете, что позволяет только получателю правильно выполнить расшифровку.

Криптоанализ

Телеграмма Циммермана расшифрована в открытый текст (и переведена на английский язык).

Криптоанализ (также называемый взломом кода или взломом кода ) — это исследование применения различных методологий для получения значения зашифрованной информации без доступа к шифру, необходимому для правильной расшифровки информации. Обычно это включает в себя понимание конструкции системы и определение шифрования.

Криптоаналитики могут использовать одну или несколько моделей атаки для взлома шифра, в зависимости от доступной информации и типа анализируемого шифра. Зашифрованный текст, как правило, является наиболее легко получаемой частью криптосистемы и поэтому является важной частью криптоанализа.

Модели атак

• Только зашифрованный текст : криптоаналитик имеет доступ только к набору зашифрованных текстов или текстов кода. Это самая слабая модель атаки, поскольку криптоаналитик располагает ограниченной информацией. Современные шифры редко терпят неудачу при такой атаке. ^[3]
• Известный открытый текст : у злоумышленника есть набор зашифрованных текстов, которым он знает соответствующий открытый текст.
• Атака с выбранным открытым текстом : злоумышленник может получить зашифрованные тексты, соответствующие произвольному набору открытых текстов по своему выбору.
  • Пакетная атака с использованием выбранного открытого текста: криптоаналитик выбирает все открытые тексты до того, как какой-либо из них будет зашифрован. Часто это означает безоговорочное использование «атаки по выбранному открытому тексту».
  • Адаптивная атака с использованием выбранного открытого текста: криптоаналитик выполняет серию интерактивных запросов, выбирая последующие открытые тексты на основе информации из предыдущих шифрований.
• Атака с выбранным зашифрованным текстом : злоумышленник может получить открытые тексты, соответствующие произвольному набору зашифрованных текстов по своему выбору.
  • Адаптивная атака с выбранным зашифрованным текстом
  • Атака с безразличным выбранным зашифрованным текстом
• Атака со связанным ключом : аналогична атаке с использованием выбранного открытого текста, за исключением того, что злоумышленник может получить зашифрованные тексты, зашифрованные двумя разными ключами. Ключи неизвестны, но связь между ними известна (например, два ключа, отличающиеся одним битом).

Знаменитые шифртексты

Надпись Шугборо, Англия.

• Шифры графика Бабингтона
• Надпись Шугборо
• Телеграмма Циммермана
• Волшебные слова — брезгливая костница
• Криптограмма в « Золотом жуке »
• Шифры Била
• Криптос
• Шифры Зодиакального убийцы

Смотрите также

• Книги по криптографии
• Криптографическая хэш-функция
• Частотный анализ
• Концепция КРАСНЫЙ/ЧЕРНЫЙ
• Категория:Нерасшифрованные исторические коды и шифры

Рекомендации

1. Берти, Ханше, Заяц (2003). Официальное (ISC)² Руководство по экзамену CISSP . Публикации Ауэрбаха. стр. 379. ISBN 0-8493-1707-Х.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
2. ван Тилборг, Хенк, Калифорния (2000). Основы криптологии . Академическое издательство Клювер. п. 3. ISBN 0-7923-8675-2.
3. Шнайер, Брюс (28 августа 2000 г.). Тайны и ложь. Wiley Computer Publishing Inc., стр. 90–91. ISBN 0-471-25311-1.

дальнейшее чтение

• Словарное определение зашифрованного текста в Викисловаре
• СМИ, связанные с зашифрованными текстами, на Викискладе?
• Хелен Фуше Гейнс, «Криптоанализ», 1939, Дувр. ISBN 0-486-20097-3 
• Дэвид Кан , Взломщики кодов - История тайного письма ( ISBN 0-684-83130-9 ) (1967) 
• Авраам Синьков , Элементарный криптоанализ: математический подход , Математическая ассоциация Америки, 1968. ISBN 0-88385-622-0