Михаил Адаменко - Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

В то же время россиянин, столкнувшись с надписью на русском языке, которая на первый взгляд кажется абсолютной бессмыслицей, со значительной степенью вероятности может предположить, что это какое-либо зашифрованное сообщение.

Можно ли считать шифром дымовые знаки, использовавшиеся индейцами Северной Америки для обмена, например, сведениями о погоде? Вряд ли. Поскольку такие знаки использовались только для передачи информации, а не для ее сокрытия. В то же время те же самые дымовые знаки во время боевых действий между племенами индейцев и белых поселенцев выполняли роль шифра, так как противник не знал их значения. Естественно, эти «дымовые» сообщения были для белых поселенцев зашифрованными лишь до тех пор, пока они не узнали истинного значения каждого знака в отдельности и их комбинаций.

Необходимо признать, что в историческом масштабе сравнительно долгое время создание шифров было уделом чудаков-одиночек, занимавшихся этим чаше всего для собственного удовольствия или по заказу высокопоставленных особ.

Постепенно, с повышением спроса на всевозможные шифры, их придумывание стало своего рода искусством. Этот исторический период развития искусства создания шифров длился с древних времен до начала XX века, то есть до появления первых шифровальных машин. Примерно в середине XX века понимание того, что при создании шифров решаются задачи в первую очередь математического характера, привело к созданию новой науки о шифрах.

Предметом новой науки стали изучение и разработка таких методов и способов преобразования информации, которые обеспечили бы надежную защиту каких-либо сведений от незаконных пользователей даже в том случае, если шифрованое сообщение окажется в распоряжении противника. Эта наука стала называться криптографией.

Криптография — это наука о способах преобразования (шифрования) информации с целью ее защиты от незаконных пользователей. Другими словами, под криптографией понимается наука, занимающаяся изучением и разработкой методов преобразования информации, которые бы не позволили незаконным пользователям извлечь эту информацию из перехватываемых сообщений.

Специалисты, придумывающие всевозможные шифры, называются криптографами.

Добавим, что криптография — это прикладная наука, которая использует самые последние достижения фундаментальных наук, в первую очередь математики. В то же время все конкретные задачи, решаемые при практическом применении криптографии, существенно зависят от уровня развития техники и технологии, от применяемых средств связи и способов передачи информации.

В своем развитии криптография, как и многие другие науки, прошла несколько стадий: криптография как ремесло, криптография как искусство и, наконец, криптография как наука. Конечно же, вся история криптографии связана с большим количеством государственных, военных и дипломатических тайн и поэтому окутана туманом легенд.

Как уже отмечалось, на каждого человека, который придумывал какой-либо шифр, во все времена находился другой человек, который старался этот шифр разгадать. Невидимое соперничество между создателями и взломщиками шифров с переменным успехом продолжается с древнейших времен до наших дней. В результате появилась наука, изучающая различные способы разгадывания шифровальных или дешифровальных методик. Эта наука называется криптоанализом. В своем развитии криптоанализ прошел все те же стадии, что и криптография, то есть от ремесла через искусство к науке.

Криптоанализ — это наука о методах и способах вскрытия шифров с целью получения защищаемой информации незаконными пользователями.

При этом специалисты, осуществляющие атаку на чужой шифр, разгадывающие или взламывающие чужие шифры, называются криптоаналитиками.

Взаимоотношение криптографии и криптоанализа очевидно. Если криптография занимается защитой информации от незаконных пользователей, разрабатывая всевозможные шифры, то главная задача криптоанализа — разработка методов и способов вскрытия этих самых шифров. Таким образом, эти две науки неразрывно связаны друг с другом. Не бывает хороших криптографов, не владеющих методами криптоанализа, как не бывает криптоаналитиков, не знающих криптографии. Более того, в последнее время наряду со словами «криптография» и «криптоанализ» часто встречается и слово «криптология». Само слово «криптология» произошло от слияния двух слов: «криптос» и «логос», что в переводе с греческого означает «тайный» и «мысль».

Пока предмет и задачи этих взаимосвязанных наук уточняются специалистами. В то же время большинство из них придерживаются мнения, что криптология — это наука, состоящая из двух ветвей, а именно из криптографии и криптоанализа. Современные специалисты рассматривают криптоанализ и как область криптологии, занимающуюся проверкой и доказательством устойчивости шифров как теоретически, так и практически.

На основании изложенного предметом криптологии можно считать не только методы и способы преобразования информации законными пользователями с помощью шифрования, но и методы и способы вскрытия шифров незаконными пользователями, а также анализ устойчивости шифров.

Необходимо отметить, что роль криптологии в современном мире, когда компьютерные технологии получили массовое распространение, продолжает возрастать. Поэтому область применения в первую очередь криптографии не только значительно расширилась, но и преобразилась. Если раньше криптографы занимались, говоря научным языком, шифрованием и расшифровыванием конфиденциальной информации в системах связи, то в последнее время у них появились задачи, которые непосредственно не связаны с защитой информации. К таким задачам в первую очередь относятся разработка систем электронной цифровой подписи, разработка методов идентификации удаленных пользователей, разработка систем электронных платежей, разработка протоколов выборов и многие другие.

Как указывалось ранее, при передаче какого-либо секретного сообщения по каналу связи передается уже не сама защищаемая информация, а результат ее преобразования с помощью шифра. При этом, если незаконный пользователь заинтересован в получении этой информации, он должен провести атаку на шифр и попытаться его вскрыть или взломать. Насколько такие попытки будут успешными, зависит от многих факторов, и в первую очередь от стойкости шифра или его надежности.

Стойкость шифра специалисты определяют как способность шифра противостоять всевозможным атакам на него, то есть способность шифра противостоять попыткам его вскрытия или взлома.