Виды шифрования данных: Шифрование: типы и алгоритмы — Hostpro Wiki

Содержание

Шифрование данных обзор, сравнение, лучшие продукты, внедрения, поставщики.

Шифрование данных это обратимое преобразование информации в целях сокрытия от неавторизованных лиц, с предоставлением, в это же время, авторизованным пользователям доступа к ней. Главным образом, шифрование информации служит соблюдению конфиденциальности при ее передаче. Важной особенностью любого алгоритма шифрования является использование ключа, который утверждает выбор конкретного преобразования из совокупности возможных для данного алгоритма.

Пара процедур — шифрование и дешифрирование — называется криптосистемой. Обычно
криптосистема предусматривает наличие специального параметра — секретного ключа.

Кодирование и шифрование информации обеспечивает три состояния безопасности данных:

  • Конфиденциальность. Шифрование используется для скрытия информации от неавторизованных пользователей при передаче или при хранении.
  • Целостность. Шифрование используется для предотвращения изменения информации при передаче или хранении.
  • Идентифицируемость. Шифрование используется для аутентификации источника информации и предотвращения отказа отправителя информации от того факта, что данные были отправлены именно им.

Алгоритмы шифрования данных бывают симметричные и асимметричные. В симметричных схемах шифрования (классическая криптография) секретный ключ шифрования совпадает с секретным ключом дешифрирования. В асимметричных схемах шифрования (криптография с открытым ключом) открытый ключ шифрования не совпадает с секретным ключом дешифрирования.

Интегрированные средства защиты информации в сетевых ОС не всегда могут полностью решить возникающие на практике проблемы связанные с защитой информации. Специализированное программы, обеспечивающие шифрование персональных данных и защиту информации от несанкционированного доступа, обладают существенно лучшими характеристиками. Кроме криптографических систем и программ шифрования, существует много других доступных внешних средств защиты данных.

  • Продукты
  • Сравнение
  • Поставщики
  • Производители
  • FAQ
  • Материалы

Наиболее популярные продукты категории Шифрование данных Все продукты категории

Gemalto Trusted Service Hub

gemalto

infotecs ViPNet Coordinator HW

ИнфоТеКС

SYSCLOUD Google Drive Encryption

SysCloud

Поставщики Шифрование данных

ISSP

GEO. ..

  • GEO
  • KAZ
  • RUS
  • UKR

Производители Шифрование данных

F.A.Q. Шифрование данных

Некоторые облачные сервисы уже сейчас шифруют данные пользователей после загрузки и расшифровывают их, когда пользователь хочет скачать или открыть их. Это значит, что сам облачный сервис не имеет доступа к данным пользователей и в случае кражи их серверов данные останутся зашифрованными.

Облачного шифрования может быть недостаточно и рекомендуется самостоятельно шифровать данные на своем компьютере перед загрузкой в Dropbox или Google Drive.

Даже если у пользователя на компьютере нет важной информации, злоумышленник может получить доступ к контактам и документам коллег и друзей через информацию в электронной почте и аккаунтах в социальных сетях.

Мошенник может украсть данные за $0,02 и продать их за $200. Часто применяются написанные скрипты для поиска слабо защищенных компьютеров в Интернете для последующей автоматической кражи информации.

Защита информации методом шифрования обладает рядом преимуществ:

  •     обеспечение целостности и блокировка корпоративных данных, хранящихся в электронном виде;
  •     охрана баз данных, почты и других систем от несанкционированного доступа;
  •     защита информации от копирования и обнародования;
  •     повышение уровня корпоративной этики за счет обеспечения безопасности обмена личными сообщениями.

Утечка корпоративных данных может происходить при пересылке информации через интернет, и при копировании файлов сотрудниками, и при несанкционированном внедрении, и из-за неумышленных ошибок персонала. В любом из этих случаев шифрование данных в сети гарантирует их неизменность и полную безопасность, так как дешифровка для злоумышленников чаще всего оказывается просто невозможной.

Шифрование использует алгоритм и ключ для преобразования входных данных в зашифрованные выходные данные. Методы шифрования данных позволяют просматривать сообщения исключительно отправителю и получателю, поскольку зашифрованную информацию может прочесть только тот, кто имеет секретный ключ для преобразования сообщения в простой текст.

Симметричное шифрование. Является самым простым алгоритмом. Криптографы часто называют его секретным ключом криптографии (SKC) или общим, поскольку шифрование и расшифровка информации происходит с использованием одного и того же ключа. Симметричное шифрование подразумевает, что секретный цифровой ключ должен быть известен как получателю, так и отправителю.

Асимметричное шифрование. Этот алгоритм широко используется во Всемирной сети. Его также называют открытым ключом криптографии (PKC). Алгоритм PKC использует два ключа: открытый и закрытый. Открытый может быть известен многим. Расшифровать данные с его помощью невозможно.

Например, адрес электронной почты является открытым ключом. Закрытый является секретным, используется для расшифровки сообщения, никогда не раскрывается другой стороне. Например, пароль учетной записи электронной почты является ключом к открытию электронных писем.

Хэш-функции, хэширование. Хэш-функции являются алгоритмами, которые в некотором смысле не используют ключ. Такие способы шифрования данных называют дайджестами сообщений или односторонним шифрованием. При помощи алгоритмов хеширования возможно преобразование больших объемов информации в строку двоичных чисел (битов) определенной длины (хеш), которую трудно имитировать. Хэш может использоваться в качестве цифровой подписи или для шифрования и хранения паролей. Методы шифрования информации черех хэширование являются ключевым моментом технологии блокчейн.

Блочный шифр. Является разновидностью симметричного шифрования. Блочное шифрование подразумевает, что каждый блок данных шифруется или расшифровывается отдельно, причем каждый бит в выходном блоке зависит от каждого бита в соответствующем входном блоке, но не от других битов. Размер блока определяется алгоритмом.

Потоковый шифр. Использует симметричное шифрование. В отличие от блока, где все шифрование происходит одновременно, потоковое выполняется по одному биту за раз. Преобразование символов открытого сообщения в символы шифрованного происходит в зависимости от их расположения в потоке открытого текста и используемого ключа.

Цифровая подпись. Такие виды шифрования информации чаще всего используют ассиметричную криптографию с открытым ключом. Имеют цифровой идентификатор на основе сертификата, выданного аккредитованным центром сертификации (ЦС). Являются частью механизма проверки безопасности, подлинности цифровых сообщений. Электронный документ, содержащий ЦП, подтверждает аутентификацию заявленного отправителя, неотрекаемость сообщения, отвечает за целостность передаваемых данных.

Алгоритмы шифрования данных | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: Иванов Константин Константинович, Юрченко Роман Николаевич, Ярмонов Антон Сергеевич

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №29 (133) декабрь 2016 г.

Дата публикации: 21.12.2016 2016-12-21

Статья просмотрена: 2886 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 1 (pdf)

Библиографическое описание:

Иванов, К. К. Алгоритмы шифрования данных / К. К. Иванов, Р. Н. Юрченко, А. С. Ярмонов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 29 (133). — С. 18-20. — URL: https://moluch.ru/archive/133/37180/ (дата обращения: 17.11.2022).



Рано или поздно перед каждой информационной системой встает важный вопрос обеспечения защиты данных путем сокрытия информации от лиц, для которых она не предназначена. Выполнить данную задачу в рамках самой системы можно за счет внедрения системы аутентификации, благодаря чему доступ смогут получить исключительно авторизованные пользователи.

Однако если злоумышленнику удастся получить физический доступ к данным, то аутентификация станет бесполезной. Будет нарушена конфиденциальность данных (доступны только тем, кому предназначены), они могут быть изменены, что также еще и нарушит их целостность. Для предотвращения подобного исхода применяется шифрование данных.

Простыми словами, шифрование данных заключается в представлении информации в виде, отличном от первоначального, по которому невозможно определить, как выглядит исходная информация, не зная специального ключа шифрования. Используя же этот ключ, данные можно спокойно расшифровать. Стоит также отметить, что шифрование данных используется не только для физической защиты данных — его можно также можно использовать, например, для предотвращения несанкционированного доступа в систему, усложнив процедуру аутентификации.

Шифрование является важной частью криптографии — науки о защите информации. В течение последних нескольких десятков лет эта наука переживает бурное развитие [1], вызванное, в первую очередь, повсеместным использованием электронно-вычислительных машин, а также желанием владельцев этой техники защитить свои личные данные (или данной организации) от посторонних глаз.

Для того чтобы решить столь серьезную проблему, были разработаны специальные алгоритмы шифрования. Структурно эти алгоритмы можно разделить на три группы: бесключевые, одноключевые и двухключевые (см. рисунок 1) [1]. Бесключевые алгоритмы не используют ключи в процессе шифрования, одноключевые используют один ключ, а двухключевые — два ключа. Двухключевые алгоритмы считаются наиболее надежными, однако они более сложны и трудоёмки в использовании.

Рис. 1. Структурное разделение алгоритмов шифрования

Как видно из рисунка 1, некоторые типы алгоритмов могут относиться сразу к нескольким группам. Так, например, хэш-функции (выполняющие контрольное суммирование данных) могут выполняться как с ключом (причем с одним), так и без него. Хэш-функции получили широкое распространение из-за своей относительной простоты и низкой потребности ресурсов и используется, например, тогда, когда необходимо подтвердить целостность данных.

Также к двум группам относятся и алгоритмы аутентификации, которые могут быть как одноключевыми, так и двухключевыми. Подобные алгоритмы заменяют стандартную схему парольной аутентификации, когда пользователь может попасть в систему при правильном вводе имени пользователя и пароля. Эти алгоритмы заметно понижают шансы злоумышленника попасть в систему. Например, возможна следующая реализация использования алгоритма аутентификации:

1) Каждый пользователь владеет уникальным ключом шифрования, который также знает и система;

2) При попытке входа в систему сервер генерирует случайное число, которое после генерации отправляет пользователю;

3) Используя свой уникальный ключ шифрования, пользователь шифрует полученное число и отправляет серверу уже зашифрованное число;

4) Сервер расшифровывает полученное число (или зашифровывает исходное), используя ключ шифрования пользователя, хранящейся в системе;

5) Если результаты совпадают, то пользователь получает доступ к системе, в противном же случае он получит отказ на получение доступа.

Генераторы случайных чисел, хоть и являются бесключевыми алгоритмами, тем не менее используют ключи шифрования, просто они создают их сами. Такие ключи являются абсолютно случайными, что заметно уменьшает возможность расшифровать данные.

Алгоритмы симметричного шифрования являются базовыми, так как в них шифрование и дешифрование производится по одному ключу (или один ключ можно легко получить из другого). Эти алгоритмы делятся на использующие блочное шифрование и использующие потоковое шифрование. При блочном шифровании весь массив данных делится на блоки определенной фиксированной длины (чаще всего используются блоки по 64 или 128 бит), которая равна длине ключа шифрования. Соответственно, каждый полученный блок шифруется отдельно ключом, причем этот ключ может меняться для разных блоков, например, в зависимости от результата шифрования предыдущего блока. В свою очередь, при потоковом шифровании шифруется отдельно каждый бит данных. Можно сказать, что потокового шифрования как такового не существует — оно всего лишь является частным случаем блочного шифрования, когда длина блока равна одному биту. Стоит отметить, что алгоритмы симметричного шифрования представляют собой наиболее обширную категорию алгоритмов шифрования.

Генераторы псевдослучайных чисел используются тогда, когда нет возможности разработать качественный генератор случайных чисел. Псевдослучайные числа создаются на основе некоторого алгоритма симметричного шифрования.

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа шифрования: открытый для зашифровывания информация и секретный для ее дешифрования, причем открытый ключ достаточно просто вычисляется из секретного, а вычислить секретный ключ из открытого практически невозможно (для этого потребуется длительное время и огромные ресурсы). Информацию, зашифрованную открытым ключом, можно расшифровать исключительно секретным ключом. Например, возможна следующая реализация алгоритма асимметричного шифрования при общении двух пользователей:

1) Один пользователь имеет открытый ключ шифрования, а другой — секретный;

2) Первый пользователь шифрует сообщение, используя открытый ключ, и передает его второму;

3) Второй пользователь дешифрует полученное сообщение, используя секретный ключ.

Последними на очереди являются алгоритмы электронной подписи, которые «используют секретный ключ для вычисления электронной цифровой подписи данных, а вычисляемый из него открытый — для ее проверки» [1].

Таким образом, существует огромное число хороших и качественных алгоритмов шифрования, однако даже их использование, к сожалению, никак не исключает возможности несанкционированного доступа к данных, однако они серьезно осложнят жизнь злоумышленнику и, возможно, даже вынудят его отказаться от этой затеи. Именно в этом, во многом, на сегодня и состоит задачу защиты информации.

Литература:

  1. Панасенко, С. П. Алгоритмы шифрования. Специальный справочник. / С.П Панасенко. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 576 с.: ил.

Основные термины (генерируются автоматически): алгоритм, секретный ключ, блочное шифрование, ключ, открытый ключ, пользователь, потоковое шифрование, симметричное шифрование, шифрование данных, асимметричное шифрование.

Похожие статьи

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите…

Ключевые слова: информационная безопасность,шифрование данных,генератор ключей,канал связи, симметричное шифрование. Для защиты информации в компьютерных сетях при обмене данными широко применяются методы шифрования информации.

Шифрование и криптоанализ | Статья в журнале «Молодой…»

Открытые и секретные алгоритмы.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите информации в компьютерных сетях.

Прозрачное

шифрование данных (TDE) | Статья в журнале. ..

Как можно использовать прозрачное шифрование данных(TDE) и развить этот метод. Ключевые слова: Oracledatabase, encryption, dataprivacy, Прозрачное шифрование данных, Расширяемое управление ключами. Acknowledgements (Благодарности).

Способ хранения закрытого

ключа криптосистемы цифровой…

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа, которые образуют неразрывную пару. Создатель ключей оставляет один ключ себе: этот ключ называют закрытым (личным). Второй ключ публикуется.

Исследование криптосистем с

открытым ключом на основе…

В криптосистеме с открытым ключом для шифрования и расшифрования используются различные ключи.

Достоинства асимметричных криптосистем: — секретный ключ известен только одной стороне; — секретный ключ не нужно передавать

Криптография. Основные методы и проблемы. Современные…

алгоритмы асимметричного шифрования; — алгоритмы симметричного шифрования.

— увеличение размера шифрируемых блоков данных и ключей к ним

Реализация Windows-приложения, выполняющего

шифрование

КЕ — открытый (незащищенный) ключ, используемый для шифрования данных. КD — закрытый ключ, используемый для дешифрования данных. Е (m) — односторонняя функция позволяющая зашифровать открытый текст m с использованием ключа КЕ.

Реализация

алгоритма шифрования RSA на языке…

Статья посвящена реализации алгоритма шифрования на открытом ключе RSA.

Инициатором передачи данных выступает абонент В, соответственно он должен сгенерировать открытую и закрытую пары ключей и положить их в открытое хранилище.

Некоторые аспекты криптографического взлома и повышения…

Такой способ шифрования называют шифрование-дешифрирование-шифрование. Если блочный алгоритм использует n-битовый ключ, то длинна ключа в таком методе шифрования будет 2n. В IBM был разработан другой вариант этого метода шифрования.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите. ..

Ключевые слова: информационная безопасность,шифрование данных,генератор ключей,канал связи, симметричное шифрование. Для защиты информации в компьютерных сетях при обмене данными широко применяются методы шифрования информации.

Шифрование и криптоанализ | Статья в журнале «Молодой…»

Открытые и секретные алгоритмы.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите информации в компьютерных сетях.

Прозрачное

шифрование данных (TDE) | Статья в журнале…

Как можно использовать прозрачное шифрование данных(TDE) и развить этот метод. Ключевые слова: Oracledatabase, encryption, dataprivacy, Прозрачное шифрование данных, Расширяемое управление ключами. Acknowledgements (Благодарности).

Способ хранения закрытого

ключа криптосистемы цифровой…

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа, которые образуют неразрывную пару. Создатель ключей оставляет один ключ себе: этот ключ называют закрытым (личным). Второй ключ публикуется.

Исследование криптосистем с

открытым ключом на основе…

В криптосистеме с открытым ключом для шифрования и расшифрования используются различные ключи.

Достоинства асимметричных криптосистем: — секретный ключ известен только одной стороне; — секретный ключ не нужно передавать

Криптография.

Основные методы и проблемы. Современные…

алгоритмы асимметричного шифрования; — алгоритмы симметричного шифрования.

— увеличение размера шифрируемых блоков данных и ключей к ним

Реализация Windows-приложения, выполняющего

шифрование

КЕ — открытый (незащищенный) ключ, используемый для шифрования данных. КD — закрытый ключ, используемый для дешифрования данных. Е (m) — односторонняя функция позволяющая зашифровать открытый текст m с использованием ключа КЕ.

Реализация

алгоритма шифрования RSA на языке…

Статья посвящена реализации алгоритма шифрования на открытом ключе RSA.

Инициатором передачи данных выступает абонент В, соответственно он должен сгенерировать открытую и закрытую пары ключей и положить их в открытое хранилище.

Некоторые аспекты криптографического взлома и повышения…

Такой способ шифрования называют шифрование-дешифрирование-шифрование. Если блочный алгоритм использует n-битовый ключ, то длинна ключа в таком методе шифрования будет 2n. В IBM был разработан другой вариант этого метода шифрования.

Похожие статьи

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите…

Ключевые слова: информационная безопасность,шифрование данных,генератор ключей,канал связи, симметричное шифрование. Для защиты информации в компьютерных сетях при обмене данными широко применяются методы шифрования информации.

Шифрование и криптоанализ | Статья в журнале «Молодой…»

Открытые и секретные алгоритмы.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите информации в компьютерных сетях.

Прозрачное

шифрование данных (TDE) | Статья в журнале…

Как можно использовать прозрачное шифрование данных(TDE) и развить этот метод. Ключевые слова: Oracledatabase, encryption, dataprivacy, Прозрачное шифрование данных, Расширяемое управление ключами. Acknowledgements (Благодарности).

Способ хранения закрытого

ключа криптосистемы цифровой. ..

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа, которые образуют неразрывную пару. Создатель ключей оставляет один ключ себе: этот ключ называют закрытым (личным). Второй ключ публикуется.

Исследование криптосистем с

открытым ключом на основе…

В криптосистеме с открытым ключом для шифрования и расшифрования используются различные ключи.

Достоинства асимметричных криптосистем: — секретный ключ известен только одной стороне; — секретный ключ не нужно передавать

Криптография. Основные методы и проблемы. Современные…

алгоритмы асимметричного шифрования; — алгоритмы симметричного шифрования.

— увеличение размера шифрируемых блоков данных и ключей к ним

Реализация Windows-приложения, выполняющего

шифрование

КЕ — открытый (незащищенный) ключ, используемый для шифрования данных. КD — закрытый ключ, используемый для дешифрования данных. Е (m) — односторонняя функция позволяющая зашифровать открытый текст m с использованием ключа КЕ.

Реализация

алгоритма шифрования RSA на языке…

Статья посвящена реализации алгоритма шифрования на открытом ключе RSA.

Инициатором передачи данных выступает абонент В, соответственно он должен сгенерировать открытую и закрытую пары ключей и положить их в открытое хранилище.

Некоторые аспекты криптографического взлома и повышения…

Такой способ шифрования называют шифрование-дешифрирование-шифрование. Если блочный алгоритм использует n-битовый ключ, то длинна ключа в таком методе шифрования будет 2n. В IBM был разработан другой вариант этого метода шифрования.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите…

Ключевые слова: информационная безопасность,шифрование данных,генератор ключей,канал связи, симметричное шифрование. Для защиты информации в компьютерных сетях при обмене данными широко применяются методы шифрования информации.

Шифрование и криптоанализ | Статья в журнале «Молодой…»

Открытые и секретные алгоритмы.

Симметричное (одноключевое) шифрование данных при защите информации в компьютерных сетях.

Прозрачное

шифрование данных (TDE) | Статья в журнале…

Как можно использовать прозрачное шифрование данных(TDE) и развить этот метод. Ключевые слова: Oracledatabase, encryption, dataprivacy, Прозрачное шифрование данных, Расширяемое управление ключами. Acknowledgements (Благодарности).

Способ хранения закрытого

ключа криптосистемы цифровой…

Алгоритмы асимметричного шифрования используют два ключа, которые образуют неразрывную пару. Создатель ключей оставляет один ключ себе: этот ключ называют закрытым (личным). Второй ключ публикуется.

Исследование криптосистем с

открытым ключом на основе…

В криптосистеме с открытым ключом для шифрования и расшифрования используются различные ключи.

Достоинства асимметричных криптосистем: — секретный ключ известен только одной стороне; — секретный ключ не нужно передавать

Криптография. Основные методы и проблемы. Современные…

алгоритмы асимметричного шифрования; — алгоритмы симметричного шифрования.

— увеличение размера шифрируемых блоков данных и ключей к ним

Реализация Windows-приложения, выполняющего

шифрование. ..

КЕ — открытый (незащищенный) ключ, используемый для шифрования данных. КD — закрытый ключ, используемый для дешифрования данных. Е (m) — односторонняя функция позволяющая зашифровать открытый текст m с использованием ключа КЕ.

Реализация

алгоритма шифрования RSA на языке…

Статья посвящена реализации алгоритма шифрования на открытом ключе RSA.

Инициатором передачи данных выступает абонент В, соответственно он должен сгенерировать открытую и закрытую пары ключей и положить их в открытое хранилище.

Некоторые аспекты криптографического взлома и повышения…

Такой способ шифрования называют шифрование-дешифрирование-шифрование. Если блочный алгоритм использует n-битовый ключ, то длинна ключа в таком методе шифрования будет 2n. В IBM был разработан другой вариант этого метода шифрования.

Типы, алгоритмы, техники и методы

  • Нандини