В.П. Мельников и др. - Информационная безопасность и защита информации (1022816), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Криптостойкость шифра является основным показателем его эффективности. Она измеряется временем или стоимостью средств, необходимых криптоаналитику для получения исходной информации по шифртексту, при условии, что ему неизвестен ключ. Сохранить в секрете широко используемый алгоритм шифрования практически невозможно. Поэтому алгоритм не должен иметь скрытых слабых мест, которыми могли бы воспользоваться криптоаналитики.
Если это условие выполняется, то криптостойкость шифра определяется длиной ключа, так как единственный путь вскрытия зашифрованной информации — перебор комбинаций ключа и выполнение алгоритма расшифрования. Таким образом, время и средства, затрачиваемые на криптоанализ, зависят ат длины ключа и сложности алгоритма шифрования. В качестве примера удачного метода шифрования можно привести шифр РЕБ (Ра1а Епсгурбоп Яапдагд), применяемый в США с 1978 г. в качестве государственного стандарта.
Алгоритм шифрования не является секретным и был опубликован в открытой печати. За все время использования этого шифра не было обнародовано ни одного случая обнаружения слабых мест в алгоритме шифрования. В конце 1970-х гг. использование ключа длиной в 56 бит гарантировало, что для раскрытия шифра потребуется несколько лет 142 непрерывной работы самых мощных по тем временам компьютеров. Прогресс в области вычислительной техники позволил значительна сократить время определения ключа путем полного перебора. Согласно заявлению специалистов Агентства национальной безопасности США 56-битный ключ для 0ЕЯ может быть найден менее чем за 453 дня с использованием суперЭВМ Сгау ТЗР, которая имеет 1024 узла и стоит 30 млн долл.
Используя чип РРСА (Р)е!д РгоягагппзаЫе Оаге Аггау — программируемая вснтильная матрица) стоимостью 400 долл., можно восстановить 40-битный ключ РЕЯ за 5 ч. Потратив 10 000 долл. на 25 чипов ЕРОВА, 40-битный ключ можно найти в среднем за 12 мин. Для вскрытия 56-битного ключа РЕЯ при опоре на серийную технологию и затратах в 300 000 долл. требуется в среднем 19 дней, а если разработать специальный чип, то 3 ч. При затратах в 300 млн долл. 56-битные ключи могут быть найдены за 12 с.
Расчеты показывают, что в настоящее время для надежного закрытия информации длина ключа должна быть нс менее 90 бит. Методы шифрования-дешифрования подразделяются на две группы: методы шифрования с симметричными ключами и системы шифрования с открытыми ключами (см.
рис. 3.15). К методам шифрования с с и м м е т р и ч н ы м и к л ю ч а м и относятся следующие: ° методы замены; ° методы перестановки; ° аналитические методы; ° аддитивныс методы (гаммирование); ° комбинированные методы. К системам шифрования с открытыми ключами относятся следующие: ° система КЯА; ° система Эль-Гамаля; ° криптосистема Мак-Элиса.
3.4.3. Методы и средства парирования угроз Методы и средства парирования угроз подразделяются на три группы (см. рис. 3.4); е парирование угроз от электромагнитных излучений и паводок; ° внедрение комплексной системы защиты КС; ° применение методов и срслств зашиты процессов переработки информации в защищенной КС. Парирование угроз от электромагнитных излучений и паводок. Эти методы, в свою очередь, подразделяются на две группы: пассивныс и активные (рис. 3.16).
Пассивные методы обеспечивают уменьшение уровня опасного сигнала или снижение информативности сигналов. Активные !43 Методы н средства парирования угроз от электромагнитных излучений и паводок Пассивные Активные Пространст- венное зашумленне Снижение ин- формативное- ти сигналов Линейное зашумленне— применение генераторов прицельных помех Снижение мощности излучений и паводок Экраннрова- нне паля электричес- кого Специальные схемные решения Локальное Изменение злектроичее- ких схем Объектовое магнипшго Кодирование информации злехтро- магнитного Использование оптических каналов связи Изменение конструкции Использование фильтров Гальваническая развязка в системе питания Рис. 3.16.
Классификация методов н средств парирования угроз от электромагнитных излучений и наводок 144 методы направлены на создание помех в каналах побочных электромагнитных излучений и паводок, затрудняющих прием и выделение полезной информации из перехваченных злоумышленником сигналов. Для блокирования угрозы воздействия на электронные блоки и магнитные запоминающие устройства мощными внешними электромагнитными импульсами и высокочастотными излучениями, приводящими к неисправности электронных блоков и стирающими информацию с магнитных носителей информации, используют экранирование защищаемых средств.
Зашита от побочных электромагнитных излучений и паводок осуществляется как пассивными, так и активными методами. Пассивные методы парирования угроз от электромагнитных излучений и наводок подразделяются на три группы: экранирование; снижение мощности излучений и паводок; снижение информативности сигналов. Э кран про ванне является одним из самых эффективных методов защиты процессов переработки информации от электромагнитных излучений. Под экранированием понимается размещение элементов КС, создающих электрические, магнитные и электромагнитные поля, в пространственно-замкнутых конструкциях.
Способы экранирования зависят от особенностей полей, создаваемых элементами КС при протекании в них электрического тока. Характеристики полей зависят от параметров электрических сигналов в КС. Так, при малых токах и высоких напряжениях в создаваемом поле преобладает электрическая составляющая. Такое поле называется электрическим (электростатическим). Если в проводнике протекает ток большой величины при малых значениях напряжения, то в поле преобладает магнитная составляющая, а поле называется магнитным. Поля, у которых электрическая и магнитная составляющие соизмеримы, называются электромагнитными.
Снижение мощности излучений и паводок и информативности сигналов осуществляется способами защиты от пассивных электромагнитных излучений (ЭМИ) и паводок, объединенных в эту группу, которые реализуются с целью снижения уровня излучения и взаимного влияния элементов КС. К данной группе относятся следующие методы; ° изменение электрических схем; ° использование оптических каналов связи; ° изменение конструкции; е использование фильтров; е гальваническая развязка в системе питания. Изменение электрических схем осуществляется для уменьшения мощности побочных излучений.
Это достигается за счет использования элементов с меньшим излучением, уменьшения крутизны фронтов сигналов, предотвращения возникновения паразитной генерации, нарушения регулярности повторений информации. Перспективным направлением борьбы с побочными ЭМИ является использование оптических каналов связи. Для передачи информации на большие расстояния успешно используются волоконно-оптические кабели.
Передачу информации в пределах одного помещения (даже больших размеров) можно осуществлять с помощью беспроводных систем, использующих излучения в инфракрасном диапазоне. Оптические каналы связи не порождают ЭМИ. Они обеспечивают высокую скорость передачи и не подвержены воздействию электромагнитных помех. Изменение конструкции сводится к изменению взаимного расположения отдельных узлов, блоков, кабелей и сокращению длины шин.
145 Использование фильтров является одним из основных способов зашиты от побочных ЭМИ и паводок. Фильтры устанавливаются как внутри устройств, систем для устранения распространения и возможного усиления наведенных побочных электромагнитных сигналов, так и на выходе из объектов линий связи, сигнализации и электропитания. Фильтры рассчитываются таким образом, чтобы они обеспечивали снижение сигналов в диапазоне побочных паводок до безопасного уровня и не вносили существенных искажений полезного сигнала. Полностью исключается попадание побочных наведенных сигналов во внешнюю цепь электропитания при наличии генераторов питания, которые обеспечивают гальваническую развязку между первичной и вторичной цепями.