Презентация на тему Поточные системы шифрования

поточных систем шифрования.
Цель курсового проекта

решить следующие задачи:
Исследовать предметную область проекта.
Провести информационный поиск по

тебе курсового проекта
Выявить различия между поточными и блочными шифрами
Рассмотреть программную реализацию по теме поточных систем шифрования.
Рассмотреть направления использования поточных систем шифрования.

защиты хранимой и передаваемой информации были придуманы методы обеспечения

безопасности информации. К таким методам относится метод шифрования информации.
В современном мире, актуальность данной темы возрастает с каждым годом. С развитием человечества появлялись новые методы и способы шифрования, создавались различные приспособления и машины для шифрования. В наши дни шифрование используется повсеместно и разработана большая база подходов к защите информации посредствам шифрования.

открытый текст в шифрованный в зависимости не только от

ключа, но и от его расположения в потоке открытого текста.
Изначально шифры замены были построены на основе поточного шифрования и использовали буквы и биграммы. С началось использования электронных систем в шифровании стали использоваться биты и байты.

Определение поточных систем шифрования

моделируется криптографическим генератором.
Шифрующий блок – моделируется автоматом Мили с

постоянной памятью.

блоком и шифрует символы открытого текста xi в символы

шифрованного текста yi используя отображения φi.

Управляющий блок

Управляющий блок(генератор гаммы) - предназначен генерировать управляющую последовательность, которую используют для формирования шифрующих отображений.

на:
синхронные
асинхронные (самосинхронизирующиеся)

Синхронные поточные шифры – шифры, в которых поток ключей

генерируется независимо от открытого текста и шифротекста.

Самосинхронизирующиеся поточные шифры (асинхронные поточные шифры) – шифры, в которых ключевой поток создаётся функцией ключа и фиксированного числа знаков шифртекста.

искажённый бит будет расшифрован неверно);
предохраняют от любых вставок и

удалений шифротекста, так как они приведут к потере синхронизации и будут обнаружены.
Минусы синхронных поточных шифров:
уязвимы к изменению отдельных бит шифрованного текста. Если злоумышленнику известен открытый текст, он может изменить эти биты так, чтобы они расшифровывались, как ему надо.

Особенности синхронных поточных шифров.

каждый знак открытого текста влияет на следующий шифротекст, статистические

свойства открытого текста распространяются на весь шифротекст. Следовательно, асинхронные поточные шифры могут быть более устойчивыми к атакам на основе избыточности открытого текста, чем синхронные поточные шифры.
Минусы асинхронных поточных шифров:
распространение ошибки (каждому неправильному биту шифротекста соответствуют несколько ошибок в открытом тексте);
чувствительны к вскрытию повторной передачей.

свойства поточного шифра определяются свойствами как шифрующего, так и

управляющего блока.

К требованиям для управляющей гаммы данного типа шифров относятся:
- управляющая гамма должна иметь большой период, во много раз превосходящий длины шифруемого сообщения, и не должна содержать длинных повторяющихся отрезков.
- управляющая гамма должна иметь большую линейную сложность, чтобы по достаточно длинному отрезку гаммы нельзя было восстановить её полностью за адекватный промежуток времени.
- система, связывающая элементы ключа с известными знаками гаммы, должна быть настолько сложной, что исключается возможность практической реализации алгоритма.

между поточными и блочными шифрами весьма условна и существуют

шифры со свойствами присущими как для блочных, так и для поточных шифров.

Блочные шифры:
разбивают исходное сообщение на блоки определённой длины и обрабатывают их

одна ошибка влечёт за собой несколько ошибок
меньшая скорость работы

Поточные шифры:
обрабатывают весь входящий текст посимвольно
структура поточного ключа имеет уязвимые места
в синхронных поточных шифрах отсутствует эффект размножения ошибок
высокая скорость работы

поточных шифров, данные системы нашли свою определённую нишу в

обеспечении защиты передаваемых данных, где нужна высокая скорость работы шифрующих систем и хорошая криптографическая стойкость.

Основным направлением развития поточных шифров являются сети передачи данных. Также поточные шифры используются в смарт-картах, RFID-метках. Это обусловлено быстрой скоростью обработки данных и отсутствием эффекта размножения ошибок, что в данной сфере является особенно актуальным.

Примеры поточных шифров:
А5 используется в системах GSM для защиты связи между абонентом и базовой станцией.
RC4(Rivest cipher 4) – поточный шифр с переменной длиной ключа. Реализован в десятках коммерческих криптопродуктов, например, Lotus Notes, Apple Computers AOCE, Oracle Secure SQL, является частью спецификации стандарта сотовой связи CDPD (Cellular Digital Packet Data).
Chameleon – поточный шифр, одновременно сочетающий в своей реализации высокую криптостойкость и необычное для надежного шифра свойство, благодаря которому незначительные изменения в ключе вызывают лишь незначительные изменения в гамме.
Leviathan – поточный шифр, разработанный в кампании Cisco Systems и ориентированный на сетевые приложения.
WAKE (Word Auto Key Encryption) – асинхронный поточный шифр. WAKE реализован в антивирусном пакете программ Dr. Solomons Anti-Virus.

основании линейной функции
В данном примере рассматривается расчёт b[4] =

b[0] ⊕ b[1]

Получили последовательность 1000100110101111.

Период равен 2n-1 = 15,
где n – длина ключа для генератора.

основании нелинейной функции
В данном примере рассматривается расчёт b[4] =

(!b[0] ⊕ b[1]) | (b[2] ⊕ b[3])

Получили последовательность 0001110110110110.

Период равен 3.

обратной связи
линейный генератор имеет более простую реализацию и

математическое обоснование периода.
если выбрать подходящую функцию для нелинейного генератора, то получим более криптографически стойкий алгоритм генерации псевдослучайных последовательностей.
нелинейный регистр сдвига с обратной связью не имеет общего характера, поскольку нет математического обоснования, как получить такой регистр с максимальным периодом.

Заметим, что решением проблемы периодичности генерируемой последовательности может быть применение линейного регистра сдвига с обратной связью с максимальным периодом и затем комбинирование его обратной связи с помощью нелинейной функции.

систем шифрования.
Был проведён анализ предметной области темы. Рассмотрели классификацию

поточных систем шифрования. Выявили различия между блочными и поточными шифрами. Изучили направления использования поточных шифров. Реализовали и проанализировали данные из практической части.
Цель курсового проекта полностью достигнута.