Sisteme de criptare

Criptografia este un set de standarde şi protocoale pentru codificarea datelor şi mesajelor, astfel încât acestea să poată fi stocate şi transmise mai sigur. Ea stă la baza multor servicii şi mecanisme de securitate folosite în INTERNET, folosind metode matematice pentru transformarea datelor, în intenţia de a ascunde conţinutul lor sau de a le proteja împotriva modificării. Criptografia vă ajută să aveţi comunicaţii mai sigure, chiar şi atunci cînd mediul de transmitere (de exemplu, Internetul) nu este de încredere. De asemenea, se poate utiliza pentru criptarea fişierelor sensibile, astfel ca probabilitatea de a fi înţelese de intruşi să fie mai mică. Criptografia poate fi utilizată pentru a contribui la asigurarea integrităţii datelor, precum şi la menţinerea lor ca secrete. Criptografia vă ajută să verificaţi originea datelor şi a mesajelor prin utilizarea semnăturilor digitale şi a certificatelor. Cînd utilizaţi metode criptografice, cheile criptografice trebuie să rămână secrete. Algoritmii, dimensiunea cheilor şi formatele de fişiere pot fi făcute publice fără a compromite securitatea.

1. Scopul de bază al criptografiei

Din cele expuse mai sus se poate de evidenţiat următoarele cerinţe faţă de criptografia modernă:

1. Confidenţialitate – asigurarea ca nimeni nu poate citi mesajul cu exceptia destinatarului.

2. Integritatea datelor – realizează protejarea datelor la alterare sau manipularea de către

persoane neautorizate. Prin manipularea datelor înţelegem procese cum ar fi inserţii,

întârzieri sau substituiri.

3. Autentificarea – presupune posibilitatea de identificare a sursei informaţiei şi a entităţii (o

persoană, un terminal de computer, o carte de credit).

4. Non-repudierea – care previne negarea unor angajamente sau acţiuni anterioare.

Deci criptografia trebuie să acopere în mod corespunzător aceste patru direcţii atît în teorie cît şi în practică. Ea trebuie să prevină şi să detecteze furtul şi alte acţiuni ilegale, fiind doar una din tehnicile de asigurare a securităţii informaţiei.

Există două tipuri de sisteme criptografice:

• simetrice (cu cheie secretă) care folosesc aceeaşi cheie, atît la cifrarea cît şi la descifrarea mesajelor;

• asimetrice (cu chei publice) care folosesc chei distincte de cifrare şi descifrare (dar legate una de alta).

Din punct de vedere algoritmic şi al domeniului de aplicare criptografia poate fi divizată în patru primitive criptografice:

• algoritmi criptografici cu cheie secretă;
• algoritmi criptografici cu chei publice;
• semnătură digitală
• funcţii dispersive(rezumat).

Pentru a crea un sistem criptografic care va rezolva problemele securităţii informaţionale sigur şi eficient este nevoie de folosit primitivele criptografice în grup după cerinţe.

Un sistem criptografic (criptosistem) este compus din:

• M-text clar;

• C-text cifrat;

• 2 functii inverse E() si D();

• un algoritm care produce cheile Ke si Kd astfel încat: şi 

Grafic funcţionarea unui sistem criptografic se poate de reprezentat astfel(Fig.1):

Fig.1. Modul de funcţionare a unui sistem criptografic.

În continuare voi descrie succint fiecare prmitivă criptografică .

1.2. Algoritmi criptografici cu cheie secretă(simetrici)

Pentru asigurarea confidenţialităţii datelor memorate în calculatoare sau transmise prin reţele se folosesc preponderent algoritmi criptografici cu cheie secretă (simetrici). Ei se caracterizează prin aceea că ambii utilizatori ai algoritmului împart aceeaşi cheie secretă, folosită atît la cifrare cît şi la descifrare. Cheia de criptare este necesar de păstrat în secret faţă de utilizatorii neautorizaţi, pentru că cel ce are acces la acestă cheie poate avea acces şi la informaţia secretă. Algoritmii criptografici simetrici se caracterizează printr-o viteză de cifrare foarte mare, în comparaţie cu algoritmii criptografici asimetrici şi sunt comozi la cifrarea blocurilor mari de informaţie. Securitatea acestui tip de algoritm depinde în mare măsură de lungimea cheii şi posibilitatea de a o păstra în secret. Problema principală ce apare la încercarea de a crea comunicaţii secrete între numeroşi utilizatori este manegementul cheilor; pentru n utilizatori sunt posibile n(n-1)/2 legături bidirecţionale, fiind necesare tot atîtea chei. Aceasta implică în general probleme dificile în generarea, distribuţia şi memorarea cheilor. Utilizarea calculatoarelor electronice a permis folosirea unor chei de dimensiuni mai mari, sporindu-se astfel rezistenta la atacuri criptoanalitice. Cînd cheia secretă are o dimeniune convenabilă şi este suficient de frecvent schimbată, devine practic imposibilă spargerea cifrului, chiar dacă se cunoaşte algoritmul de cifrare.

Securitatea criptării simetrice depinde mult de protecţia cheii criptografice. Ca urmare, administrarea acestora este un factor esenţial şi se referă la:

- generarea cheilor, adică mijloacele (pseudo)aleatoare de creare a succesiunii de octeţi (biţi) ai cheii;

- distribuţia cheilor, adică modul în care se transmit şi se fac cunoscute cheile tuturor utilizatorilor cu drept de acces la informaţiile criptate;

- memorarea cheilor, adică stocarea lor sigură pe un suport magnetic sau pe un card, de obicei criptate sub o altă cheie de cifrare a cheilor, numită şi cheie master.

Problema fundamentală a utilizării criptografiei în reţele este aceea a găsirii unor modalităţi de distribuţie sigură şi periodică a cheilor criptografice, fiind necesar ca acestea să fie schimbate cît mai des. În Internet, pentru aceasta, se utilizează tot serviciile reţelei, folosind protocoale speciale sau sisteme cu chei publice, aşa numitele anvelope (plicuri) digitale.

Cei mai cunoscuţi algoritmi criptografici simetrici sunt:

1. cifruri bloc

• DES (Data Encryption Standard), Triple DES
• IDEA (International Data Encryption Algorithm)
• AES(Advanced Encryption Standard)

2. cifruri secvenţiale
   • RC4