Лекция Криптографические системы Цели Рассмотреть основные типы криптографических алгоритмов

Технологии и продукты Microsoft в обеспечении ИБ

• Лекция 3. Криптографические системы

Цели

• Рассмотреть основные типы криптографических алгоритмов

• Сопоставить преимущества и недостатки асимметричного и симметричного шифрования

• Изучить области применения криптографии

• Познакомиться со стандартами, регламентирующими использование алгоритмов шифрования

Эпиграф

• Умение скрывать — наука королей.

• Арман дю Плесси, кардинал Ришелье

Криптология

• Криптология – область знаний, охватывающая два направления:

• криптография - наука о способах преобразования (шифрования) информации с целью ее защиты от незаконных пользователей
• криптоанализ - наука (и практика ее применения) о методах и способах вскрытия шифров

Криптографические алгоритмы

• симметричные алгоритмы

• ассиметричные алгоритмы

• алгоритмы для получения хеша данных

• алгоритмы для получения электронной подписи

Плюсы и минусы

• Симметричные алгоритмы

• скорость, эффективность, небольшие накладные расходы
• проблема обмена ключами

• Асимметричные алгоритмы

• сложность, вычислительные расходы
• эффективный обмен ключами

• Используется комбинация обоих методов

System.Security.Cryptography

Иерархия классов для получения хеша в .NET

Длина ключа

Электронно-цифровая подпись

Симметричное шифрование

• Категории

• блочные шифры
• поточные шифры

• Принцип многоразового шифрования с помощью простых криптографических преобразований, предложенный Шенноном

• перестановки
• подстановки

• Узлы, реализующие преобразования

• P-блоки (P-box, permutation box)
• S-блоки (S-box, substitution box)

Стандарты

• Россия: ГОСТ 28147-89

• Официальное название: «Алгоритм криптографического преобразования ГОСТ 28147-89».
• Был принят в СССР в 1989 г.
• Блочный шифр, построенным по схеме Фейстеля с 32 циклами шифрования.
• Длина информационного блока – 64 бита
• Длина ключа – 256 бит

• США: AES (Rijndael)

• Принят в 2001 г.
• Итерационный блочный шифр, имеющий архитектуру «Квадрат»
• Длина ключа: 128, 192 или 256 бит
• Длина блока: 128, 192 или 256 бит

Microsoft НЕ рекомендует:

• DES / 3DES

• IDEA

• RC2 и RC5

• Blowfish / Twofish

• CAST

Асимметричные криптосистемы

• Рюкзачная криптосистема (Knapsack Cryptosystem)

• Криптосистема RSA

• Криптосистема Эль-Гамаля – EGCS (El Gamal Cryptosystem)

• Криптосистема, основанная на свойствах эллиптических кривых – ECCS (Elliptic Curve Cryptosystems)

Асимметричные криптосистемы позволяют:

• избавиться от необходимости секретных каналов связи для предварительного обмена ключами

• свести проблему взлома шифра к решению трудной математической задачи, т.е., в конечном счете, принципиально по-другому подойти к обоснованию стойкости криптосистемы

• решать средствами криптографии задачи, отличные от шифрования, например, задачу обеспечения юридической значимости электронных документов

Схема ЭЦП включает:

• алгоритм подписи

• алгоритм проверки подписи.

• алгоритм генерации ключевой пары для подписи и ее проверки

Стандарты

• До 2001 г.:

• Россия: ГОСТ Р34.10-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронно-цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма.
• США: FIPS PUB 186. Digital Signature Standard (DSS).

• После 2001 г. – переведены на эллиптические кривые:

• Россия: ГОСТ Р34.10-01. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи
• США: FIPS PUB 186-2. Digital Signature Standard (DSS)

Рекомендации по использованию криптографии на Windows XP/Server 2003

• AES-128 (или AES-192, или AES-256)

• RSA 2048 (или с еще более длинным ключом)

• SHA-2 (т.е. SHA-256 или SHA-512)

• DSA (или SHA-2/RSA)

Рекомендации по использованию криптографии на Windows Vista/7/Server 2008

• AES (шифрование)

• EC-DSA (электронно-цифровая подпись)

• EC-DH или EC-MQV (обмен секретными ключами)

• SHA-2 ( хеширование)

Использованные источники

• Авдошин С.М., Савельева А.А. Криптотехнологии Microsoft // М.: Новые технологии, 2008. - ISSN 1684-6400. – 32 с. (Библиотечка журнала "Информационные технологии"; Приложение к журналу "Информационные технологии"; N9, 2008).

• Шаповал А. Использование PKI для создания безопасных сетей // Microsoft, слайды, 2001

• Lukawiecki R. A-to-Z of Data Protection on the Windows Platform // Microsoft TechEd IT Forum, 2006.

• Спасибо за внимание!