22. Криптографические методы защиты информация. Шифрование информации.

Шифрование заключается в проведении обратимых математических, логических, комбинаторных и других преобразований исходной информации в результате которых зашифрованная информация представляет собой хаотический набор букв, цифр других символов и двоичных кодов.

В результате преобразования открытой информации получается шифртекст. Процесс преобразования открытой в закрытую информацию называется зашифрованием, обратный процесс - расшифрованием. Шифром называется совокупность обратимых преобразований открытой информации в закрытую в соответствии с алгоритмом шифрования. Криптоанализ или атака на шифр - процесс расшифрования закрытой информации без знания ключа и при отсутствии сведений об алгоритме шифрования. Криптостойкость – стойкость шифра противостоять криптоанализу, она является основным показателем эффективности и измеряется временем или стоимостью средств, необходимых криптоаналитику для получения исходной информации по шифртексту при условии, что ему не известен ключ.

Методы шифрования должны отвечать следующим требованиям:

• криптостойкость должна быть такой, чтобы вскрытие осуществлялось путемполного перебора ключей;

• криптостойкость обеспечивается секретностью и длинной ключа;

• шифртекст не должен существенно превосходить по объему исходную ин-формацию;

• ошибки при шифровании не должны приводить к искажению и потери ин-формации;

• время шифрования не должно быть большим;

• стоимость шифрования должна быть согласована со стоимостью информации.

Все методы шифрования могут быть классифицированы:

• По типам ключа: с симметричным и с несимметричным ключом;

• По способам преобразования: методы замены и перестановки, аналитические, аддитивные и комбинированные методы.

22. Криптографические методы защиты информация. Стеганография информации.

Стеганография позволяет скрыть смысл хранящийся или передаваемой информации, а также факт хранения или передачи. В основе всех методов стенографии лежит маскирование закрытой информации среди открытых файлов.

В конце 90-х годов выделилось несколько направлений стеганографии:

• Классическая стеганография;

• Компьютерная стеганография;

• Цифровая стеганография.

Одним из наиболее распространенных методов классической стеганографии является использование симпатических (невидимых) чернил. Текст, записанный такими чернилами, проявляется только при определенных условиях (нагрев, освещение, химический проявитель и т. д.) Изобретенные еще в I веке н. э., они продолжали использоваться как в средневековье, так и в новейшее время, например, в письмах русских революционеров из тюрем. В советской школьной программе в курсе литературы изучался рассказ о том, как Владимир Ленин писал молоком на бумаге между строк. Молоко проявлялось при нагреве над пламенем.

Существуют также чернила с химически нестабильным пигментом. Написанное этими чернилами выглядит как написанное обычной ручкой, но через определенное время нестабильный пигмент разлагается, и от текста не остается и следа.

Во время Второй мировой войны активно использовались микроточки — микроскопические фотоснимки, вклеиваемые в текст писем, телеграмм.

Также существует ряд альтернативных методов сокрытия информации:

• запись на боковой стороне колоды карт, расположенных в условленном порядке;

• запись внутри вареного яйца;

• «жаргонные шифры», где слова имеют другое обусловленное значение;

• трафареты, которые, будучи положенными на текст, оставляют видимыми только значащие буквы;

• узелки на нитках и т. д.

В настоящее время под стеганографией чаще всего понимают скрытие информации в текстовых, графических либо аудиофайлах путём использования специального программного обеспечения.

Компьютерная стеганография - направление классической стеганографии, основанное на особенностях компьютерной платформы. Примеры — скрытие данных в неиспользуемых областях форматов файлов, подмена символов в названиях файлов, текстовая стеганография и т. д.

Примеры компьютерной стеганографии:

• Использование зарезервированных полей компьютерных форматов файлов - суть метода состоит в том, что часть поля расширений не заполненной информацией о расширении по умолчанию заполняется нулями. Соответственно мы можем использовать эту «нулевую» часть для записи своих данных. Недостатком этого метода является низкая степень скрытности и малый объем передаваемой информации.

• Метод скрытия информации в неиспользуемых местах гибких дисков - при использовании этого метода информация записывается в неиспользуемые части диска, к примеру, на нулевую дорожку. Недостатки: маленькая производительность, передача небольших по объему сообщений.

• Метод использования особых свойств полей форматов, которые не отображаются на экране - этот метод основан на специальных «невидимых» полей для получения сносок, указателей. К примеру, написание черным шрифтом на черном фоне. Недостатки: маленькая производительность, небольшой объём передаваемой информации.

Цифровая стеганография — направление классической стеганографии, основанное на сокрытии или внедрении дополнительной информации в цифровые объекты, вызывая при этом некоторые искажения этих объектов. Но, как правило, данные объекты являются мультимедиа-объектами (изображения, видео, аудио, текстуры 3D-объектов) и внесение искажений, которые находятся ниже порога чувствительности среднестатистического человека не приводит к заметным изменениям этих объектов. Кроме того в оцифрованных объектах, изначально имеющих аналоговую природу, всегда присутствует шум квантования; далее, при воспроизведении этих объектов появляется дополнительный аналоговый шум и нелинейные искажения аппаратуры, все это способствует большей незаметности сокрытой информации.

Из рамок цифровой стеганографии вышло наиболее востребованное легальное направление — встраивание цифровых водяных знаков (ЦВЗ) (watermarking), являющееся основой для систем защиты авторских прав. Методы этого направления настроены на встраивание скрытых маркеров, устойчивых к различным преобразованиям контейнера (атакам).