24. Гибридные криптосистемы

25. Гост 28147-89

ГОСТ 28147-89 – Российский стандарт криптографической защиты.

Достоинства ГОСТа:

• удобство программной реализации на 32-разрядных процессорах;

• регулярная структура устройства (реализующего алгоритм), облегчающая его интегральное исполнение;

• криптостойкость, приемлемая для подавляющего числа приложений;

• оригинальный качественный генератор ПСЧ (генератор гаммы);

• большой запас «прочности» за счет значительного объема ключевой информации.

ГОСТ является классическим итерационным блочным шифром Фейстеля с разрядностью блоков данных, равным 64 битам. Чтобы разобраться в ГОСТе, необходимо понять:

• характер используемой при шифровании ключевой информации,

• структуру раундовой функции шифрования (так называемого основного шага криптопреобразования),

• алгоритмы зашифрования E_k (базовые циклы 32-З и 16-З) и расшифрования D_k (базовый цикл 32-Р),

• рекомендуемые режимы использования.

26. Методы защиты информации от умышленных деструктивных воздействий

Причинами случайных деструктивных воздействий, которым подвергается информация в процессе ввода, хранения, обработки, вывода и передачи, могут быть:

• отказы и сбои аппаратуры;

• помехи на линиях связи от воздействий внешней среды;

• ошибки человека как звена системы;

• ошибки разработчиков аппаратного и (или) программного обеспечения;

• аварийные ситуации.

К методам защиты от случайных воздействий можно отнести:

• помехоустойчивое кодирование (смотри билет 27);

• контролепригодное и отказоустойчивое проектирование;

• процедуры контроля исправности, работоспособности и правильности функционирования аппаратуры;

• самоконтроль или самотестирование;

• контроль хода программ и микропрограмм.

27. Помехоустойчивое кодирование

Существенно сократить избыточность в передаваемых сообщениях позволяет помехоустойчивое кодирование. В общем плане помехоустойчивое кодирование можно понимать как такое кодирование сообщений, при котором элементы связаны определенной зависимостью, позволяющей при ее нарушении указать ошибки и восстановить информацию. Помехоустойчивые коды рассчитаны на определенные ошибки. Это значит, что при других ошибках они могут оказаться недостаточно эффективными.

Принципы помехоустойчивого кодирования

Сообщения по каналу связи передаются в виде кодограммы. Кодограммой, или кодовой комбинацией, называется упорядоченный набор k элементов, каждый из которых может принимать m значений.

Множество всех кодовых комбинаций, поставленных в соответствие сообщениям, называется k-разрядным кодом с основанием m. Таким образом, код - множество кодовых комбинаций, а не одна комбинация.

Коды могут быть:

• Безызбыточными - комбинации ставятся в соответствие каким-то сообщениям. В безызбыточном коде искажение любого элемента приводит к перерождению кодовой комбинации, т.е. изменению смыслового содержания сообщения.

• Избыточными - использованы не все возможные комбинации. В этих кодах искажение элемента не всегда приводит к искажению сообщения.

Идея помехоустойчивого кодирования заключается как раз в таком разнесении кодовых комбинаций, за счет введения избыточности, при котором искажения элементов не приводит к перерождению комбинаций.

Сообщениям (число которых не более m^k) в n-разрядном коде (n = k + r, где r - дополнительные разряды, чтобы код сделать достаточно избыточным) поставили в соответствие такие кодовые комбинации, которые удалены друг от друга максимально. Они образуют корректирующий код. На рисунке кодовые комбинации обведены кружками. Передача этих комбинаций по каналу связи может привести к их искажению. Однако, вероятнее всего они не будут перерождаться в другие кодовые комбинации, а будут переходить в запрещенные для данного кода комбинации, и таким образом ошибки будут обнаруживаться. При достаточно больших расстояниях между кодовыми комбинациями возможно исправление ошибок.

Важнейшие характеристики избыточных кодов:

• корректирующая способность (способность кода к обнаружению и исправлению ошибок);

• избыточность.

Корректирующую способность оценивают минимальным кодовым расстоянием, которое жестко связано с числом исправляемых или обнаруживаемых ошибок. Минимальное кодовое расстояние - это число разрядов, по которым отличаются кодовые комбинации. Обозначается d.

Количественным показателем избыточности корректирующего кода может служить число, показывающее, во сколько раз уменьшается скорость или увеличивается время передачи сообщений.