diplom (Система криптозащиты в стандарте DES. Система взаимодействия периферийных устройств), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Система криптозащиты в стандарте DES. Система взаимодействия периферийных устройств", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "diplom"
Текст 3 страницы из документа "diplom"
ШРС
ШРС
Выход
Преобразующее устройство
Вход
Преобразующее устройство
Синхронизирующее устройство
Устрой-ство сопря-жения с каналом связи
СШ
КШ
Канал
связи
Дешифратор
СИ
Шифратор
Устрой-ство сопря-жения с каналом связи
СТЧ
Синхронизирующее устройство
СТЧ
РС
а)
РС
ШРС
ШРС
Выход
ПУ
У
С
К
С
1
ПУ
У
С
К
С
2
Вход
Снятие
шифра
Наложение
шифра
Синхронизирующее устройство
СШ
КШ
Канал
Шифратор
Дешифратор
б)
СТЧ
СИ
связи
СТЧ
СИ
СТЧ
СТЧ
Синхронизирующее устройство
СТЧ
Рис.2.1. Структурные схемы устройств защиты речевых сигналов
определения ''ключа''. В этих случаях при сколь угодно высокой криптографической стойкости шифратора, стойкость засекречивания речи может быть относительно невысокой и будет полностью определяться стойкостью алгоритмов преобразования речи.
Стойкость засекречивания, обусловленная изменением алгоритмов преобразований речевых сигналов, для большинства известных типов речепреобразующих устройств также может быть оценена на основе достаточно строгих критериев и методов. Повышение стойкости засекречивания также, как и для шифрообразующих устройств, приводит к усложнению технических решений. При этом, как правило, при усложнении алгоритмов преобразований ухудшается качество и разборчивость речевых сигналов на выходе дешифрующего устройства. Поэтому получить очень высокую стойкость засекречивания за счет усложнения алгоритмов преобразования речевых сигналов практически невозможно.
При использовании схемы рис.2.1а. практически невозможно добиться устранения признаков исходных сигналов в канале связи и соответственно стойкость засекречивания относительно невысокая. Однако, учитывая, что техническая реализация подобной схемы обычно более простая, а также то, что в ряде случаев достаточно сохранить конфиденциальность переданной информации в течении ограниченного времени, схема рис.2.1а. имеет достаточно широкое применение.
Использование схемы рис.2.1б. позволяет полностью избавиться от наличия признаков исходных речевых сигналов в канале связи. Это можно сделать, например, преобразовав речевые сигналы, поступающие на узел наложения шифра (НШ), в двоичные импульсы. Стойкость засекречивания в этом случае может быть сколь угодно высокой и определяется криптографической стойкостью шифрообразующих устройств.
Следует отметить, что при современном уровне развития микроэлектроники и цифровых методов обработки сигналов, во всех типах устройств защиты информации, в том числе речевой, все основные преобразования сигналов, как правило, осуществляются в цифровом виде. При этом в ПУ вначале стоит аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), затем проводится обработка цифровых сигналов. На выходе ПУ может быть включен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и в канал связи при этом поступают аналоговые сигналы.
В общем случае шифраторы, превосходя скремблеры по сложности, обладают более высокой стойкостью засекречивания. Двоичная последовательность совершенно не различается человеческим ухом. Преобразованная в цифровую форму реч звучит подобно непрерывному визгу. Двоичная последовательность пропускается через блок шифрования, который изменяет ее в соответствии с математической формулой, известной только участникам засекреченной связи. Дешифровать зашифрованный разговор, не располагая ключом шифрования, практически невозможно, поскольку число возможных вариантов ключей почти безгранично.
Аналоговые сигналы ''засекреченные'' скремблером можно прослушивать ''невооруженным'' ухом. Для непрофессионального слушателя скремблированная речь будет звучать подобно иностранному языку, но для того, кто знает, как преобразовать шифротекст в открытый, она будет осмысленной.
Примененные кодовые комбинации могут быть восстановлены специально подготовленными аналитиками, обученными распознаванию и интерпретации засекреченной с помощью скремблеров речи. Более того, специализированное лабораторное оборудование для электронного анализа позволяет легко расскрывать засекреченный аналоговый сигнал, поскольку количество возможных комбинаций при скремблировании меньше, чем при цифровой связи.
Преимущества цифрового метода шифрования над аналоговым (частотно-временными перестановками) сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1.
Аналоговый | Цифровой | |
| Наличие переговоров в линии связи | Есть отчетливые признаки | Нет никаких признаков, так как в линию идет чистый шифр (линейный режим) |
| Распределение амплитуды сигнала | Есть ритм и громкость | В канале связи однородная двоичная последовательность |
| Постоянное шифрование в 4-х проводном канале связи | Невозможно | Возможно |
| Кратковременный спектр сигнала | Спектральные характеристики однородны | Спектральные характеристики неоднородны |
Методы шифрования и основные понятия криптографии.
Устройствами для обеспечения конфиденциальности сообщений человечество занималось очень давно. Уже в 5-ом веке до нашей эры появилось первое приспособление для кодирования текста- скиталь. Пояс почтальона (в дальнейшем лента) наматывался на деревянный цилиндр или конус (скиталь), вдоль оси вращения записывался текст (несколько строк, причем каждая буква на соседний виток). Далее пояс раскручивался и на нем была видна хаотическая последовательность букв. Получатель информации наматывал пояс на аналогичную скиталь и прочитывал текст. Такой метод шифрования можно назвать ''перестановками''.
Позже для шифрования текстовых сообщений и обеспечения конфиденциальности переписки стали использовать простейшие устройства: решетки, циферблаты и т.п. характерным примером является шифр Цезаря. Используется диск по периметру которого записан весь буквенный алфавит. В подлежащем засекречиванию тексте каждая буква заменяется на другую, отстоящую (от данной) на 3 знака по периметру диска. Это шифр ''замены''. Для усложнения сдвиг может производиться на переменное количество знаков (шифр Виженера). Изменение количества знаков производится в соответствии с ключевым словом, которое повторяется столько раз, сколько нужно для замены всех букв открытого текста.
Например, если в алфавите 30 букв:
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Буква | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | Л | М | Н | О | П |
| № | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| Буква | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я | Ь | Ъ |
(отсутствуют буквы й, ё, ы) то ключевому слову ''ваза'' соответствует последовательность сдвигов на 3, 1, 8, 1 знаков и слово КРИПТОГРАФИЯ после преобразования превратится в НССРХПШБЧКЕ.
Дальнейшее развитие шифра Виженера это использование текста какой либо книги или книжных шифров. Математически это можно представить так:
Lx = Mx +x(mod 31)
-
сложение по модулю 31, где Lx- номер буквы шифротекста;
Mx- номер буквы открытого текста; Кх- номер буквы ключа.
