- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности 9
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации 30
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы 52
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы 81
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа 105
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов 126
- •Введение
- •1.1.1. Основные понятия и определения
- •Тема 1. Введение в проблемы информационной безопасности
- •1.1. Концептуальная модель информационной безопасности
- •1.1.2. Взаимосвязь понятий в области информационной безопасности
- •1.2. Основные угрозы информационной безопасности и каналы утечки информации
- •1.2.1. Основные виды угроз
- •1.2.2. Каналы утечки информации
- •1.3. Основные виды атак на информацию
- •1.3.1. Атаки доступа
- •1.3.2. Атаки модификации
- •1.3.3. Атаки на отказ в обслуживании
- •1.3.4. Атаки отказа от обязательств
- •1.4. Классификация методов и средств защиты информации
- •1.4.1. Основные методы защиты информации
- •1.4.2. Неформальные средства защиты
- •1.4.3. Формальные средства защиты
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 2. Криптографические методы защиты информации
- •2.1. Принципы криптографической защиты информации
- •2.1.1. Шифры
- •2.1.2. Односторонние функции
- •2.1.4. Электронная цифровая подпись
- •2.1.5. Генераторы псевдослучайных последовательностей
- •2.2. Криптоанализ и виды криптоаналитических атак
- •2.3. Основные криптографические преобразования в симметричных криптосистемах
- •2.3.1. Шифры перестановки
- •2.3.2. Шифры замены (подстановки)
- •2.3.3. Шифры гаммирования
- •2.3.4. Композиционные блочные шифры
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 3. Симметричные криптосистемы
- •3.1. Сеть Фейстеля
- •3.2. Алгоритм криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •3.3. Стандарт шифрования сша нового поколения
- •3.4. Комбинирование блочных шифров
- •3.5. Режимы работы блочных шифров
- •3.5.1. Режим "Электронная кодовая книга"
- •3.5.2. Режим "Сцепление блоков шифртекста"
- •3.5.3. Режим обратной связи по шифртексту
- •3.5.4. Режим обратной связи по выходу
- •3.6. Режимы работы алгоритма криптографического преобразования данных гост 28147-89
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 4. Асимметричные криптосистемы
- •4.1. Алгоритмы шифрования с открытым ключом
- •4.1.1. Криптосистема rsa
- •4.1.2. Криптосистемы Диффи-Хеллмана и Эль Гамаля
- •4.1.3. Криптосистема на основе эллиптических кривых
- •4.2. Алгоритмы криптографического хэширования
- •4.2.1. Алгоритм безопасного хэширования
- •4.2.2. Односторонние хэш-функции на основе симметричных блочных алгоритмов
- •4.2.3. Алгоритм хэширования гост р 34.11–94
- •4.3. Алгоритмы электронной цифровой подписи
- •4.3.1. Алгоритм цифровой подписи rsa
- •4.3.2. Алгоритм цифровой подписи Эль Гамаля (egsa)
- •4.3.3. Алгоритм цифровой подписи dsa
- •4.3.4. Алгоритмы электронной цифровой подписи гост р 34.10–94 и гост р 34.10–2001
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 5. Методы и средства защиты информации от несанкционированного доступа
- •5.1. Основные понятия концепции защиты от несанкционированного доступа
- •5.2. Идентификация и аутентификация
- •5.2.1 Аутентификация пользователя на основе паролей и процедуры "рукопожатия"
- •5.2.2. Проверка подлинности пользователя по наличию материального аутентификатора
- •5.2.3. Аутентификация пользователя по биометрическим характеристикам
- •5.3. Управление доступом и регистрация доступа к ресурсам асои
- •5.4. Защита информации от несанкционированного доступа в сетях
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 6. Средства защиты от компьютерных вирусов
- •6.1. Классификация компьютерных вирусов
- •6.1.1. Файловые вирусы
- •6.1.2. Загрузочные вирусы
- •6.1.3. Макровирусы
- •6.1.4. Сетевые вирусы
- •6.1.5. Прочие вредоносные программы
- •6.2. Методы обнаружения и удаления компьютерных вирусов
- •6.2.1. Профилактика заражения компьютера
- •6.2.2. Использование антивирусных программ
- •6.2.3. Методы обнаружения и удаления неизвестных вирусов
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Практикум (лабораторный)
- •Лабораторная работа №1. Программная реализация простых шифров перестановки и замены
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №2. Генерация и исследование псевдослучайных последовательностей. Реализация потокового шифрования данных
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Контрольные вопросы к защите
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Контрольные вопросы к защите
- •Способ оценки результатов
- •Лабораторная работа №5. Изучение электронной цифровой подписи и принципов шифрования с открытым ключом с использованием системы pgp
- •Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения
- •Теоретическая часть
- •Общая постановка задачи
- •Список индивидуальных данных
- •Пример выполнения работы
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Глоссарий
Общая постановка задачи
В лабораторной работе требуется:
1. Изучить раздел 3.1 и теоретическую часть к данной лабораторной работе.
2. В соответствии с выбранным вариантом, зашифровать и расшифровать заданное сообщение на заданном ключе, используя алгоритм шифрования DES. Варианты заданий представлены в таблице в следующем разделе.
Для выполнения этого задания следует воспользоваться программой DES Tutorial, разработанной Кабановым Е.В. и Прокоповым М.В. (см. рис. Л3.4), которую Вы можете взять в приложении №2 данного УМК.
|
Рис. Л3.4. Окно "О программе" DES Tutorial. |
Данная программа представляет собой систему интерактивного обучения алгоритму DES. Кроме описания самого алгоритма шифрования она позволит вам самому поучаствовать в процессе шифрования и получить результат. После окончания шифрования вы получите результаты вашего тестирования. Также программа позволяет шифровать и дешифровать небольшие участки текста с заданным вами ключом. Программа содержит полную документацию по алгоритму DES с подробным объяснением всех шагов шифрования и дешифрования на русском языке.
DES Tutorial позволяет пользователю работать в 2 режимах:
1) Режим тестирования – программа вместе с пользователем проводит процесс шифрования данных. В этом режиме программа поэтапно выполняет шифрование данных и просит пользователя закончить за нее работу на том или ином этапе.
2) Режим шифрования/расшифрования – программа зашифровывает и расшифровывает текстовые строки, используя введенный ключ. В этом режиме программа сама выполняет шифрование и дешифрование данных.
Режим тестирования предусматривает следующие задания:
Тест 1 "Начальная перестановка";
Тест 2 "Получение последовательностей R0 и L0";
Тест 3 "Функция выборки и перестановки ключевой последовательности G";
Тест 4 "Получение последовательностей C0 и D0";
Тест 5 "Получение последовательности Ci";
Тест 6 "Получение последовательности Di";
Тест 7 "Получение последовательности Ki (ключа раунда i)";
Тест 8 "Функция E";
Тест 9 "Функции Si";
Тест 10 "Функция шифрования f";
Тест 11 "Конечная перестановка".
Для своих индивидуальных данных необходимо без ошибок пройти все предусмотренные программой тесты и их результаты привести в отчет.
Список индивидуальных данных
Данные для выполнения лабораторной работы сведены в табл.Л3.1.
Таблица Л3.1
Варианты заданий к лабораторной работе № 3
Вариант |
Шифруемый блок |
Ключ шифрования |
1 |
"ABCDEFGH" |
"12345678" |
2 |
"12345678" |
"ABCDEFGH" |
3 |
"Security" |
"CryptKey" |
4 |
"Gamma123" |
"Key12345" |
5 |
"HGFEDCBA" |
"87654321" |
6 |
"87654321" |
"HGFEDCBA" |
7 |
"Encrypt1" |
"Key23456" |
8 |
"Decrypt1" |
"Key65432" |
9 |
"Шифр DES" |
"Encrypt1" |
10 |
"Cipher12" |
"Decrypt1" |
