Криптография Википедия

Сегодня невозможно представить покупки в интернете без должного уровня развития информационной безопасности. Пользователи попросту боялись бы предоставлять данные своей карты, не будучи уверенными в их сохранности. Для чайников принцип криптографии на основе открытых ключей можно объяснить на примере транзакции. Для этого ему необходимо совершить транзакцию, где будет указано, откуда нужно взять монету и куда она будет направляться (публичный ключ получателя).

В передачах радиосвязи с советскими ядерными шпионами в США (см. создание советской атомной бомбы) Центр в Москве использовал теоретически неуязвимую криптографическую систему с одноразовым ключом. Тем не менее в ходе реализации глубоко засекреченного проекта «Венона» контрразведке США удавалось расшифровать передачи, в некоторые периоды около половины из них. Это происходило оттого, что в военные годы из-за недостатка ресурсов некоторые ключи использовались повторно, особенно в 1943—1944 годах. Кроме того, ключи не были по-настоящему случайными, так как производились машинистками вручную[102][103]. Во время советско-финской войны (1939—1940) Швеция успешно дешифровывала сообщения СССР и помогала Финляндии. Так, например, во время битвы при Суомуссалми успешный перехват сообщений о продвижении советской 44-й стрелковой дивизии помог Карлу Маннергейму вовремя выслать подкрепления, что стало залогом победы.

Древний Египет[править править код]

Перестали бы выполняться банковские транзакции, остановилась бы передача интернет-трафика, а сотовые телефоны не смогли бы работать. Все конфиденциальные сведения оказались бы общедоступными и могли бы попасть к злоумышленникам. Криптографические методы стали широко использоваться частными лицами в электронных коммерческих операциях, телекоммуникациях и многих других средах. Многим криптография известна, как сердце блокчейна и основа всех криптовалют. Метод криптографии применяется в большинстве современных приложений – скрывает личные данные от посторонних глаз.

Когда транзакция сформирована, отправитель должен подписать ее своим секретным ключем. Далее узлы связи проверяют соответствие секретного ключа отправителя и его открытого ключа, с которым на текущий момент ассоциируется монета. Если условия соблюдены – то есть, открытый и закрытый ключ отправителя взаимосвязаны – то отправленная монета начнет ассоциироваться с уже с открытым ключом получателя. Задачи, решаемые криптографией, используются везде, где есть интернет, информация и необходимость передать эту информацию. Криптография — это древняя наука, однако максимальную популярность она стала набирать в наше время.

Замена, перестановка и дробление представляют собой основные криптографические алгоритмы. Эти три базовых преобразования, зачастую в сочетании друг с другом, используются в большинстве систем шифрования для создания очень сложных шифровальных алгоритмов, особенно когда шифрование производится компьютером. При этом каждой букве открытого текста сопоставляется более одного символа шифротекста, после чего символы перемешиваются (переставляются) в определенном порядке. Ниже приведена система, демонстрирующая процедуру дробления с использованием знаменитого шифра Bifid, авторство которого приписывается французскому криптографу Феликсу Мари Деластеллю. С развитием интернета в 1990-е годы встал вопрос защиты данных простых людей. Независимые криптографы работали над продвинутыми методами шифрования, которые стали бы доступны всем пользователям.

В книге X века «Адаб аль-Куттаб» («Руководство для секретарей») ас-Сули есть инструкции по шифрованию записей о налогах, что подтверждает распространение криптографии в обычной, гражданской жизни[32]. Скитала, также известная как «шифр древней Спарты», также является одним из древнейших известных криптографических устройств. Ученые из разных стран пытаются разработать технологию квантовых повторителей — устройств, способных «воссоздавать» квантовую информацию, не разрушая ее. Группа Львовского, кажется, нащупала путь, который может привести к успеху. Еще в 2002 году он и его коллеги обнаружили любопытный эффект, который был назван «квантовым катализом», по аналогии с химическим термином, где определенные реакции могут идти только в присутствии особого вещества — катализатора. В их эксперименте световой импульс смешивался со «вспомогательным» одиночным фотоном на частично пропускающем свет зеркале.

Несколько экземпляров было приобретено для армии США, после чего дизайн был упрощён, а механические части — укреплены. Впервые машина была использована в Североафриканской кампании во время наступления в ноябре 1942 года. До начала 1960-х годов компанией Smith Corona[en] было изготовлено около 125 тысяч устройств[104]. В армии и флоте СССР использовались шифры с кодами различной длины — от двух символов (фронт) до пяти (стратегические сообщения).

Асимметричное шифрование решает основную проблему безопасности симметричного шифрования, когда для шифрования и получения данных используется один и тот же ключ. С другой стороны, асимметричные алгоритмы намного медленнее симметричных, поэтому часто используются оба метода. В данном виде алгоритмов задействуется криптография с открытым ключом. Этот ключ передается в открытую, и с его помощью выполняется шифрование исходной информации и проверка электронной подписи. А вот расшифровка уже делается посредством другого, секретного ключа.

Изучаем Q#. Алгоритм Гровера. Не будите спящего Цезаря

Именно эта мощь может подорвать большую часть сегодняшней кибербезопасности, включая устоявшиеся криптографические методы. Криптовалюта – это цифровая валюта, использующая криптографические методы для обеспечения безопасности транзакций. Каждая монета криптовалюты подтверждается с помощью технологий распределенного реестра (например, блокчейн). В данном случае реестр представляет собой постоянно растущий список записей – известных как блоки – которые связаны между собой с помощью криптографии. В стандарте ISO/IEC описаны методы (симметричные и асимметричные) для предоставления услуг по обеспечению неотказуемости.

В США, из-за давления АНБ, стандарты на шифрование с открытым ключом или цифровую подпись отсутствуют, хотя большинство компаний использует стандарт PKCS #1, основанный на RSA[69]. Самым известным криптографом XVI века можно назвать Блеза де Виженера. В своём трактате 1585 года он описал шифр, подобный шифру Тритемия, однако изменил систему выбора шифра замены для каждой буквы.

Если бы ключ отвечал всем требованиям алгоритма, взлом кода был бы невозможен[102][103]. Возможно, наиболее известным результатом работы криптоаналитиков времени Первой мировой войны является расшифровка телеграммы Циммермана, подтолкнувшая США к вступлению в войну на стороне Антанты[77]. Впервые как центральный элемент художественного произведения криптография используется в рассказе «Золотой жук» Эдгара Аллана По 1843 года. В нём писатель не только показывает способ раскрытия шифра, но и результат, к которому может привести подобная деятельность — нахождение спрятанного сокровища[74].

• Свойства и самой функции хэширования, и так называемого ключевого хэширования оказываются полезными во многих криптографических механизмах.
• Другим примером использования криптографии для аутентификации является Pretty Good Privacy — пакет бесплатного программного обеспечения.
• До Первой мировой войны Россия, наряду с Францией, являлась лидером в области криптоанализа на государственном уровне.
• Криптография цифровой эры связана с электротехникой, информатикой и математикой.

В современном мире, где большинство наших личных и профессиональных коммуникаций и транзакций осуществляется в режиме онлайн, криптография важна как никогда. Криптография – это важный инструмент компьютерной безопасности, который включает в себя методы хранения и передачи информации таким образом, чтобы предотвратить несанкционированный доступ к ним или вмешательство в их целостность. Большинство безопасных алгоритмов с открытыми ключами построены на необратимых функциях. Он используется для защиты программного обеспечения и в схемах цифровой подписи. Она защищает передаваемые сообщения и использует опробованные в открытых средах алгоритмы, которые позволяют быстро обнаруживать и устранять любые уязвимости.

Облегченная криптография

Хотя квантовые компьютеры лишь дело будущего, уже сейчас предложены алгоритмы для взлома существующих «надёжных» систем (например, алгоритм Шора). С другой стороны, используя квантовые эффекты, возможно построить и принципиально новые способы надёжной передачи информации. После возрастания общественного интереса к криптографии в США в конце 1970-х и начале 1980-х годов АНБ предприняло ряд попыток подавить интерес общества к криптографии.

К концу 1940-х годов построены первые программируемые счётные машины, заложены основы теории алгоритмов, кибернетики[63]. Тем не менее в период после Первой мировой войны и до конца 1940-х годов в открытой печати было опубликовано совсем немного работ и монографий, но и те отражали далеко не самое актуальное состояние дел. Наибольший прогресс в криптографии достигается в военных ведомствах[69]. Во время Первой мировой войны криптография и, в особенности, криптоанализ становятся одним из инструментов ведения войны.

По мере повышения безопасности отрасль криптографии стала охватывать более широкий круг целей относительно безопасности. Это аутентификация сообщений, целостность криптография это данных, безопасные вычисления и другие цели. В программном обеспечении могут возникать ошибки, позволяющие воровать данные до того, как они будут захэшированы.