Характеристики криптографических средств защиты

Важнейшей характеристикой надежности криптографическо­го закрытия информации является его стойкость. Под этим понимается тот минимальный объем зашифрованного текста, статистическим анализом которого можно вскрыть исходный текст. Таким образом, по стойкости шифра можно определить допустимый объем информации, зашифровываемый при ис­пользовании одного ключа.

При выборе криптографического алгоритма для использова­ния в конкретной разработке одним из определяющих факторо

является его стойкость, т. е. устойчивость к попыткам противо­положной стороны его раскрыть. Вопрос о стойкости шифра при ближайшем рассмотрении сводится к двум взаимосвязанным вопросам:

• можно ли вообще раскрыть данный шифр;

• если да, то насколько это трудно сделать практически;

Шифры, которые вообще невозможно раскрыть, называются абсолютно или теоретически стойкими. Существова­ние подобных шифров доказывается теоремой Шеннона, однако ценой этой стойкости является необходимость использования для шифрования каждого сообщения ключа, не меньшего по размеру самого сообщения. Во всех случаях, за исключением ряда особых, эта цена чрезмерна, поэтому на практике в основ­ном используются шифры, не обладающие абсолютной стойко­стью. Таким образом, наиболее употребительные схемы шифро­вания могут быть раскрыты за конечное время или, что точнее, за конечное число шагов, каждый из которых является некото­рой операцией над числами. Для них наиважнейшее значение имеет понятие практической стойкости, выражающее практическую трудность их раскрытия.

Количественной мерой этой трудности может служить число элементарных арифметических и логических операций, которые необходимо выполнить, чтобы раскрыть шифр, т. е. чтобы для заданного шифротекста с вероятностью, не меньшей заданной величины, определить соответствующий открытый текст. При этом в дополнение к дешифруемому массиву данных криптоа-налитик может располагать блоками открытых данных и соот­ветствующих им зашифрованных данных или даже возможно­стью получить для любых выбранных им открытых данных со­ответствующие зашифрованные данные — в зависимости от перечисленных и многих других неуказанных условий различа­ют отдельные виды криптоанализа.

Все современные криптосистемы построены по принципу Кирхгоффа, т. е. секретность зашифрованных сообщений опре­деляется секретностью ключа. Это значит, что даже если сам ал­горитм шифрования известен криптоаналитику, тот тем не ме­нее не в состоянии расшифровать сообщение, если не располагает соответствующим ключом. Все классические блочные шифры, в том числе DES и ГОСТ, соответствуют этому принципу и спроектированы таким образом, чтобы не было пути вскрыть их более эффективным способом, чем полным перебором по всему ключевому пространству, т. е. по всем возможны значениям ключа. Ясно, что стойкость таких шифров определ ется размером используемого в них ключа.