Методи та види криптографії та шифрування для початківців

Люди ще в давнину навчилися захищати інформацію шляхом її перетворення, щоб сторонні особи не могли її прочитати. Криптографія виникла приблизно тоді, коли люди тільки навчилися розмовляти. Понад те, спочатку писемність як така представляла криптографическую систему, оскільки нею могли володіти лише обрані люди, яким було доступне вивчення криптографії.

Методи криптографії

Криптографічним методом захисту інформації називається ряд спеціальних методів кодування, шифрування або інших перетворень інформації, які дозволяють зробити її зміст недоступним для осіб, які не мають ключа криптограми. Криптографія та шифрування є найнадійнішими методами захисту, оскільки шифрувальник охороняє безпосередньо саму інформацію, а не доступ до неї. Наприклад, прочитання зашифрованого файлу буде неможливим, навіть зловмиснику вдасться викрасти носій. Реалізація цього методу захисту здійснюється за допомогою програм або пакетів програм.

Але, попри все різноманіття сфер застосування, нині існує лише кілька способів шифрування. Всі ці методи криптографії відносяться до двох видів криптографічних систем: симетричним (з секретним ключем) та асиметричним (з відкритим ключем).

• Симетричні системи дозволяють шифрувати і розшифровувати інформацію за допомогою одного й того самого ключа. Розшифрувати криптографічну систему секретного ключа неможливо, якщо дешифрувальник не має секретного ключа.
• У криптографічних системах з відкритим ключем користувачі мають власний відкритий і приватний закритий ключ. До відкритого ключа мають доступ усі користувачі, і інформація шифрується саме за його допомогою. А ось для розшифровки потрібен приватний ключ, який знаходиться у кінцевого користувача. На відміну від криптограм із секретним ключем у такій системі учасниками є не дві, а три сторони. Третя може бути стільникового провайдера або, наприклад, банк. Однак ця сторона не зацікавлена ​​в розкраданні інформації, оскільки вона зацікавлена ​​у правильному функціонуванні системи та отриманні позитивних результатів.

Види криптографії

Достоїнством будь-якого сучасного криптографічного методу можна назвати можливість забезпечення високої гарантованої стійкості захисту, що розраховується і виражається у числовій формі (середня кількість операцій або час, необхідний для розшифрування секретної інформації або підбору ключів). Нині існують такі види криптографії:

• Шифрування інформації.
• Кодування інформації.
• Розсічення інформації.
• Стиснення даних.

Відео про криптографію та шифрування

Шифрування

У процесі шифрування в повідомленні, що шифрується, виконується криптографічне перетворення кожного символу. Серед усіх відомих способів шифрування можна виділити такі п’ять основних груп:

• Заміна (підстановка). У свою чергу, розрізняють просту (одноалфавітну), багатоалфавітну звичайну одноконтурну, багатоалфавітну багатоконтурну і багатоалфавітну одноконтурну монофонічну заміни.
• Перестановка. Розрізняють просту, ускладнену за таблицею та ускладнену за маршрутами перестановки.
• Аналітичні перетворення здійснюються за особливими залежностями або за допомогою правил алгебри матриць.
• Гамування – шифрування виконується за допомогою короткої або довгої кінцевих гам або за допомогою нескінченної гами.
• Комбіновані — повідомлення шифруються методами заміни та перестановки, заміни та гамування, перестановки та гамування або подвійного гамування.

Кодування повідомлень

У цьому типі криптоперетворень використовується заміна деяких елементів даних певними кодами (наприклад, це можуть бути поєднання цифр та/або букв).

Розсічення інформації

У цьому методі інформація, що захищається поділяється на окремі масиви даних, при розшифровці лише одного з яких буде неможливо розкриття засекреченої інформації.

Стиснення повідомлення

Спосіб стиснення передбачає заміну в даних, що захищаються повторюваними послідовностями символів на менші за розмірами послідовності. Ефективність такого стиснення залежить від кількості однакових послідовностей в тексті, що захищається.

Криптографія для початківців

Протягом усієї багатовікової історії криптографії і до цього часу це мистецтво було доступне далеко не кожному. Як правило, ці методи використовували люди, які не виходять за межі резиденцій глав держав, посольств, органів розвідки. І лише кілька десятків років тому почали відбуватися кардинальні зміни в цій галузі — інформація стала самостійною комерційною цінністю та перетворилася на широко поширений, майже звичайний товар. Її виробляють, зберігають, передають, продають, купують, а, відповідно, крадуть і підробляють. Саме тому сьогодні існує велика кількість навчальних посібників та комп’ютерних програм, призначених для звичайних користувачів, яким цікава криптографія. Навчання деяких простих видів шифрування може освоїти навіть школяр.

Програма "Шифр Цезаря"

Цей метод шифрування також називають і шифром зсуву. У програмному варіанті шифр Цезаря є шифром підстановки з ключем, символи якого замінюються в тексті символами, що знаходяться на деяких постійних числах позицій зліва або праворуч від нього в алфавіті. Наприклад, шифр зі зрушенням праворуч на три позиції: буква А замінюється буквою Г, Б — Д і т. д. Слід враховувати, що буква Е не використовується в зашифровці і замінюється буквою Е.

Програма:

Зашифровка:

Розшифровка: