7. Вимоги до криптографічних систем захисту інформації.

Процес криптографічного закриття даних може здійснюватися як програмно, так і апаратно. Апаратна реалізація відрізняється суттєво більшою вартістю, однак їй властиві й переваги: висока продуктивність, простота, захищеність і т.д.. Програмна реалізація більш практична, допускає відому гнучкість у використанні.

Для сучасних криптографічних систем захисту інформації сформульовані наступні загальноприйняті вимоги:

• зашифроване повідомлення повинне піддаватися читанню тільки при наявності ключа;

• число операції, необхідних для визначення використаного ключа шифрування по фрагменту шифрованого повідомлення й відповідного йому відкритого тексту, повинне бути не менше загального числа можливих ключів;

• число операцій, необхідних для розшифровування інформації шляхом перебору всіляких ключів, повинне мати строгу нижню оцінку й виходити за межі можливостей сучасних комп'ютерів ( з урахуванням можливості використання мережних обчислень) або вимагати неприйнятно високих витрат на ці обчислення;

• знання алгоритму шифрування не повинне впливати на надійність захисту;

• незначна зміна ключа повинна приводити до істотної зміни виду зашифрованого повідомлення навіть при шифруванні того самого вихідного тексту;

• незначна зміна вихідного тексту повинне приводити до істотної зміни виду зашифрованого повідомлення навіть при використанні того самого ключа;

• структурні елементи алгоритму шифрування повинні бути незмінними;

• додаткові біти, що уводяться в повідомлення в процесі шифрування, повинні бути повністю й надійно сховані в шифрованому тексті;

• довжина шифрованого тексту не повинна перевершувати довжину вихідного тексту;

• не повинне бути простих і легко встановлюваних залежностей між ключами, послідовно використовуваними в процесі шифрування;

• будь-який ключ із множини можливих повинен забезпечувати надійний захист інформації;

• алгоритм повинен допускати як програмну, так і апаратну реалізацію, при цьому зміна довжини ключа не повинне вести до якісного погіршення алгоритму шифрування.

8. Вимоги до статистичних характеристик шифрів.

Статистичні характеристики шифру. Вимоги:

- Відсутня статистична залежність між відкритим текстом і криптограмою

- За статистичними властивостями криптограма не має відрізнятися від випадкової послідовності символів

- Заміна будь-якого біта ключа шифрування при незмінному відкритому тексті має змінювати принаймні 50% бітів криптограми. Характерно для симетричних криптоалгоритмів

- Зміна будь-якого біта відкритого тексту при незмінному ключі шифрування, має викликати зміну 50% криптограми..Характерно для блокових алгоритмів.

9. Випробування стійкості wep.

Виникла потреба в шифруванні даних. Першим таким стандартом став WEP - Wired Equivalent Privacy. Шифрування здійснюється за допомогою 40 або 104-бітного ключа (потокове шифрування з використанням алгоритму RC4 на статичному ключі). А сам ключ являє собою набір ASCII-символів довжиною 5 (для 40-бітного) або 13 (для 104-бітного ключа) символів. Набір цих символів переводиться в послідовність шістнадцяткових цифр, які і є ключем. Драйвера багатьох виробників дозволяють вводити замість набору ASCII-символів безпосередньо шістнадцяткові значення (тієї ж довжини). Але алгоритми перекладу з ASCII-послідовності символів в шістнадцяткові значення ключа можуть відрізнятися у різних виробників. Тому, якщо в мережі використовується різнорідне бездротове обладнання і ніяк не вдається настройка WEP шифрування з використанням ключа-ASCII-фрази, - спробуйте ввести замість неї ключ у шістнадцятковому представленні.

Заяви виробників про підтримку 64 і 128-бітного шифрування - це маркетинг - 64 більше 40, а 128 - 104. Реально шифрування даних відбувається з використанням ключа довжиною 40 або 104. Але крім ASCII-фрази (статичної складової ключа) є ще таке поняття, як Initialization Vector - IV - вектор ініціалізації. Він служить для рандомізації решти ключа. Вектор вибирається випадковим чином і динамічно змінюється під час роботи. У принципі, це розумне рішення, тому що дозволяє ввести випадкову складову в ключ. Довжина вектора дорівнює 24 бітам, тому загальна довжина ключа в результаті виходить рівної 64 (40 24) або 128 (104 24) біт.

Все б добре, але використовуваний алгоритм шифрування (RC4) в даний час не є особливо стійким - при великому бажанні, за відносно невеликий час можна підібрати ключ перебором. Але все ж головна вразливість WEP пов'язана якраз з вектором ініціалізації. Довжина IV складає всього 24 біта. Це дає нам приблизно 16 мільйонів комбінацій - 16 мільйонів різних векторів. У реальній роботі всі можливі варіанти ключів будуть використані за проміжок від десяти хвилин до декількох годин (для 40-бітного ключа). Після цього вектори почнуть повторюватися. Зловмисникові варто лише набрати достатню кількість пакетів, просто прослухавши трафік бездротової мережі, і знайти ці повтори. Після цього підбір статичної складової ключа (ASCII-фрази) не займає багато часу.

Але це ще не все. Існують так звані «нестійкі» вектора ініціалізації. Використання подібних векторів в ключі дає можливість зловмиснику практично відразу приступити до підбору статичній частині ключа, а не чекати декілька годин, пасивно накопичуючи трафік мережі. Багато виробників вбудовують в софт (або апаратну частину бездротових пристроїв) перевірку на подібні вектора, і, якщо подібні трапляються, вони мовчки відкидаються, тобто не беруть участь в процесі шифрування. На жаль, далеко не всі пристрої володіють подібною функцією.

В даний час деякі виробники бездротового обладнання пропонують «розширені варіанти» алгоритму WEP - в них використовуються ключі довжиною більше 128 (точніше 104) біт. Але в цих алгоритмах збільшується лише статична частина ключа. Довжина ініціалізаційний вектора залишається тією ж самою, з усіма наслідками, що випливають звідси наслідками (іншими словами, збільшується час на підбір статичного ключа). Само собою зрозуміло, що алгоритми WEP із збільшеною довжиною ключа у різних виробників можуть бути не сумісні.

На жаль, при використанні протоколу 802.11b нічого крім WEP вибрати не вдасться. Точніше, деякі (меншість) виробники постачають різні реалізації WPA шифрування (софтові методами), яке набагато більше стійко, ніж WEP. Але ці «заплатки» бувають несумісні навіть у межах устаткування одного виробника. Загалом, при використанні обладнання стандарту 802.11b, є всього три способи зашифрувати свій трафік:

• Використання WEP з максимальною довжиною ключа (128 біт або вище), якщо обладнання підтримує циклічну зміну ключів зі списку (у списку - до чотирьох ключів), бажано цю зміну активувати.

• Використання стандарту 802.1x

• Використання стороннього програмного забезпечення для організації VPN тунелів (шифрованих потоків даних) по бездротовій мережі.