Шифруем или прячем

Возникновение письменности способствовало появлению потребности в защите информации, обеспечении секретности и подлинности передаваемых сообщений. Если при передаче сообщений напрямую в авторе отправителя сомневаться не приходится, в процессе передачи через доступные каналы могут возникать определенные вопросы. Также с пересылаемой информацией могут ознакомиться посторонние. Для того, чтобы сохранить секретность сообщений стали использовать шифры, которые практически полностью решали проблему подлинности.

Шифрование – преобразование сообщения в соответствии с определенными правилами. Для непосвященного человека зашифрованное сообщение представляется в виде набора символов, не имеющих смысла.

Термин стеганография используется для обозначения науки тайной передачи информации. Задача стеганографии заключается не в том, чтобы скрыть настоящее содержание передаваемых данных, как это кажется на первый взгляд, а в том, чтобы не был заметен сам факт того, что осуществляется передача информации.

В настоящее время появилось огромное количество способов передачи информации. В частности, использование определенных программ, которые для шифрования используют картинки, звуки, текстовые файлы. Предварительное шифрование информации средствами криптографии представляет собой отдельную науку, которая получила название стеганографии.

Криптография – наука, определяющая методы обеспечения конфиденциальности и аутентичности информации. Также она охватывает и вопросы целостности и подлинности авторства, положения невозможности отказа от предписанного авторства.

Достаточно простой пример позволит лучше понять основную задачу криптографии. Классическая цель науки представляет собой обратимое преобразование текста в некоторую последовательность случайно подобранных символов. Именно это и получило название криптограммы. В криптографии имеется одно обязательное правило – наличие возможности восстановления исходного текста при помощи некоторой логической замены символов в представленной криптограммы.

Использование криптосистем способствует получению достаточно стойкого результата – вероятность того, что содержание зашифрованных данных попадет в руки посторонних сведена к минимуму. Секретность некоторой информации достаточно небольшого объема, которая называется ключом, является основой криптосистем. Наличие ключа необходимо для эффективного управления процессом шифрования. Данный элемент криптосистемы в случае необходимости легко сменяется на новый. Также подобным свойством обладает и идентификатор, определяющий установление совпадений с каким-либо значением, например, паролем.

В зависимости от типа используемого ключа криптография разделяется на две группы:

- С секретным ключом – данный метод еще называют симметричным шифрованием. И отправитель, и получатель работают, используя один и тот же секретный ключ;

- С открытым ключом – в основе способа лежит концепция ключевой пары. Здесь предусмотрены личный и открытый ключ. Особенность метода заключается в том, что при шифровании текста любым ключом из пары для того, чтобы его расшифровать потребуется один определенный ключ.

Техника скрытой передачи либо скрытого хранения данных – это и есть стеганография. Цель науки заключается в том, чтобы скрыть от посторонних сам факт того, что сообщение было передано.

Шифрование – достаточно сложный процесс проведения обратимых механических, логических и комбинаторных преобразований информации. Результатом обработки является хаотичный набор цифр, двоичных кодов, букв и других символов, которые были использованы в процессе преобразования.

Шифр и алгоритм – основные инструменты процесса шифрования. Алгоритм обычно является неизменным. В качестве исходных данных, используемых для алгоритма шифрования, используют подлежащую шифрованию информацию и специальный ключ, содержащий управляющую информацию. Данные на отдельных этапах алгоритма определяют способ преобразования. Также от них зависит величина операнд, требуемых для реализации алгоритма шифрования. Операнд – величина, функция или переменная, которые используют при осуществлении операций.

Криптография предполагает использование нескольких доступных методов:

Процедура основана на применении специально сформированного секретного ключа, для создания которого используется дополнительная информация, передаваемая вместе с криптограммой.

Для получения доступа пользователям требуется указать определенный пароль. Образцы паролей, сгенерированные при помощи специальных алгоритмов хранятся в памяти ЭВМ.

Метод направлен на обнаружение изменений информации, осуществленных в результате несанкционированного доступа. Частный случай – имитозащита. Способ защиты основан на некотором криптографическом правиле кода обнаружения модификаций. Объем кода значительно ниже объема информации, которая охраняется от незапланированного изменения.

Получатель, имеющий на это право, подтверждается соответствующим фактом.

В основе электронной цифровой подписи лежат двухключевые криптографические алгоритмы, с предусмотренной возможностью использования и открытого, и секретного кодов. Составить сообщение со специфичной внутренней структурой может только отправитель, в распоряжении которого имеется секретный код.

Основана на двухключевых криптографических алгоритмах. Здесь предполагается использование механизма слепой подписи – возможности подписать сообщение без обязательного ознакомления с его содержанием.

Подобный способ защиты подразумевает обеспечение равной вероятности выбора каждым участником строго определенного объекта. В качестве примера можно привести шахматистов, для которых таким объектом может быть цвет шахматных фигур. В криптографии реализована вероятность с использованием односторонней функции. Иначе говоря, угадавший результат опыта с двумя равновероятными событиями, имеет право на первый ход.

Также существует еще несколько моментов, заслуживающих внимания – защита от отказа факта приема и одновременное подписание контрактов. Защита документов и ценных бумаг от подделки – достаточно сложная процедура. Технология предполагает считывание информации об уникальных особенностях рассматриваемого носителя, формирование цифрового паспорта, который включает содержание документа и данные о его микроструктуре. Далее владелец при помощи секретного ключа определяет цифровую подпись паспорта, сохраняя его и соответствующую ему цифровую подпись на используемом носителе.

В стеганографии используются следующие методы:

- Невидимые чернила;

- Акростих;

- Микростих;

- Тайник.

В основе методов стеганографии лежит распределение по псевдослучайному закону. Широкое распространение имеют приемы комбинирования нескольких методов. Также активно применяется маскирование. В мультимедиа часто применяют шифрование посредством видеокадров. В качестве обозначения данных, подлежащих шифрованию, обычно используется термин «сообщение». При этом, сообщением может быть и текст, и изображение, и аудиоданные.

Стеганография в обеспечении безопасности данных – отдельное направление. Не заменяя и не дополняя криптографию, методы стеганографии снижают вероятность того, что будет обнаружен сам факт передачи сообщения. Зашифрованное сообщение обладает еще более высокой степенью защиты.

Построение стеганоосистемы предполагает учет следующих положений:

- Противник располагает сведениями касательно самой стеганографической системы и деталей ее реализации. Ключ – единственная информация, значение которой противнику остается неизвестной. Его использование позволяет держателю установить факт присутствия скрытого сообщения, его содержание;

- До тех пор, пока содержание ключа остается противнику остается не открытым, даже если он каким-либо образом узнает о том, что скрытое сообщение существует, извлечь подобные сведения он никаким образом не может;

- Противник, который заинтересован в получении зашифрованной информации, должен быть лишен каких-либо возможностей для того, чтобы распознать или раскрыть содержание тайных сообщений.

Создаваемая стегосистема также должна удовлетворять некоторым требованиям. В первую очередь, это определенный уровень устойчивости стегосообщений к искажениям. Имеются в виду и вызванными злоумышленниками. Важное значение имеет и свойство трансформируемости – способности увеличиваться или уменьшаться, быстро и просто принимать другой формат и т.д. Сообщение может быть сжато – предусмотрено и использование алгоритмов сжатия, которые могут привести к потере данных.

Конфиденциальность и целостность информации – вопросы, тесно взаимосвязанные между собой. Методы решения проблем одного направления часто применяют для борьбы других. Подобные сочетания делают процесс более эффективным и результативным. В зависимости от особенностей передаваемых сообщений, отправители могут использовать различные методы, обеспечивая сохранность и конфиденциальность данных.

Компания Alertgroup - занимается информационной безопасностью, проектированием архитектуры сетей, тестированием на проникновение, созданием сайтов, написанием ПО.   Флагманский продукт компании - Allio - платформа для оптимизации бизнес-процессов застройщика.