В этой работе, по мнению многих современных криптографов[9][94][107], был впервые показан подход к криптографии в целом как к математической науке. Были сформулированы её теоретические основы и введены понятия, с объяснения которых сегодня начинается изучение криптографии студентами. Американская шифровальная машина M-209 (CSP-1500) являлась заменой M-94[en] (CSP-885) для передачи тактических сообщений. Была разработана шведским изобретателем российского происхождения Борисом Хагелиным в конце 1930-х годов. Несколько экземпляров было приобретено для армии США, после чего дизайн был упрощён, а механические части — укреплены.
Алгоритм шифрования – это процедура, которая преобразует сообщение в формате неформатированного текста в зашифрованный текст. Современные алгоритмы используют сложные математические вычисления и один или несколько ключей шифрования. Благодаря этому можно относительно легко зашифровать сообщение, но практически невозможно расшифровать его, не зная ключей. Главный метод современной криптографии — шифрование, которое превращает информацию в код, поддающийся расшифровке только с помощью подходящего ключа.
В 1854 году Чарлз Уитстон описал, а Лион Плейфер (англ. Lyon Playfair) добился применения британскими вооружёнными силами нового шифра, как его позже назовут — шифра Плейфера. Его особенностью была относительная простота использования, хотя этот шифр являлся одним из первых, в котором применялась замена биграмм вместо отдельных букв. Поэтому его использовали для шифрования важной, но не очень секретной информации во время боя — через то время, которое противник потратит на взлом шифра, информация станет уже неактуальной[65]. В 1550 году итальянский математик Джероламо Кардано, состоящий на службе у папы римского[38][40], предложил новую технику шифрования — решётку Кардано. Этот способ сочетал в себе как стеганографию (искусство скрытого письма), так и криптографию.
Как работает шифрование
Рассмотрим, например, всемирно известный и распространенный в наши дни алгоритм шифрования RSA (1977). В основе этого шифра лежит идея того, что на простых компьютерах невозможно решить задачу разложения очень большого числа на https://www.xcritical.com/ простые множители, ведь данная операция потребует астрономического времени и экспоненциально большого числа действий. Другие теоретико-числовые методы криптографии могут быть основаны на проблеме дискретного логарифмирования.
Достигается это за счет замены определенной части сообщения заданного объема на стандартное значение путем обращения к исходному массиву. Чтобы усложнить частотный анализ букв, каждую букву клера стали заменять двумя и более шифросимволами. Такая операция обычно разрушала и буквенные модели, от наличия которых в значительной мере зависел успех криптоанализа. «малый шифр», использовавшийся в наполеоновской армии для связи между войсками и генеральным штабом. Честный участник – так называют человека, который имеет всю необходимую информацию и неуклонно следует протоколу системы.
Области применения криптографии
Из-за своей высокой стоимости и сложности применения она пока является «проектом в разработке» и еще на пути к практическому использованию. При этом ведущие технологические гиганты уже рассказывают о своих успехах в этом направлении [16]. Первые сведения об осознанно измененных символах датируются [1] 1900 годом до н.
В качестве основного критерия периодизации криптографии возможно использовать технологические характеристики используемых методов шифрования. Современная криптография с открытым ключом используется в системе блокчейна для перевода монет. В блокчейне задействован криптография и шифрование асимметричный метод криптографии на основе публичных и приватных ключей. Публичный ключ служит адресом хранения монет, секретный — паролем доступа к нему. Закрытый ключ основан на открытом ключе, но его невозможно вычислить математическим путем.
Кроме того, ключи не были по-настоящему случайными, так как производились машинистками вручную[102][103]. Первая половина XIX века ознаменована изобретением электромагнитного телеграфа П. Появление этого шифра привело к созданию и государственных дипломатических шифров для передачи данных с использованием современных технологий[20]. А созданный примерно в те же годы Цифирный комитет устанавливал сроки действия каждого шифра[73]. Кроме примитивных шифров в истории использовался и другой подход — полная замена одного алфавита (например, кириллицы) на другой (например, греческий).
Англичане предпринимали повышенные меры безопасности, чтобы Германия не догадалась о раскрытии шифра. Ярким эпизодом является случай с бомбардировкой Ковентри 14 ноября 1940 года, о которой премьер-министру Великобритании Уинстону Черчиллю было известно заранее благодаря расшифровке приказа. Однако Черчилль, опираясь на мнение аналитиков о возможности Германии догадаться об операции «Ультра», принял решение о непринятии мер к защите города и эвакуации жителей[90]. В 1863 году Фридрих Касиски опубликовал метод, впоследствии названный его именем, позволявший быстро и эффективно вскрывать практически любые шифры того времени.
- Одна сторона создает тег MAC, который является симметричной версией цифровой подписи, и прикрепляет его к документу.
- Если же кто-то попытается подсмотреть запутанные фотоны, корреляция между ними потеряется и из них больше нельзя будет извлечь ключ», — объясняет Александр Львовский.
- Публичный ключ служит адресом хранения монет, секретный — паролем доступа к нему.
- Первый из них, кому удастся сгенерировать подходящий хеш, присоединяет блок в цепочку и получает свое вознаграждение в виде цифровых монет.
И хотя для надводного флота, из-за плохой организации связи между берегом и кораблями, это не дало большой пользы, чтение переписки дало значительный вклад в уничтожение германских подводных лодок[78]. К числу успешных операций относится проведённое ещё в мирное время похищение кодовой книги посла США в Бухаресте. Из-за того, что посол не доложил начальству о пропаже (а пользовался аналогичной кодовой книгой «соседа» — посла США в Вене), российская сторона смогла читать переписку США со своими послами вплоть до Первой мировой войны. Это было связано с прекращением радиообмена между Германией, Австро-Венгрией и внешним миром, а также со слабой технической оснащённостью российских служб[75]. В 1824 году выходит книга Жана-Франсуа Шампольона «Précis du système hiérogl.
Хотя квантовые компьютеры лишь дело будущего, уже сейчас предложены алгоритмы для взлома существующих «надёжных» систем (например, алгоритм Шора). С другой стороны, используя квантовые эффекты, возможно построить и принципиально новые способы надёжной передачи информации. После возрастания общественного интереса к криптографии в США в конце 1970-х и начале 1980-х годов АНБ предприняло ряд попыток подавить интерес общества к криптографии. Если с компанией IBM удалось договориться (в том числе по вопросу снижения криптостойкости шифра DES), то научное сообщество пришлось контролировать через систему грантов — Национальный научный фонд США. Представители фонда согласились направлять работы по криптографии на проверку в АНБ и отказывать в финансировании определённых научных направлений. Также АНБ контролировала и бюро патентов, что позволяло наложить гриф секретности в том числе на изобретения гражданских лиц.
Создаются квантово-криптографические схемы, в которых используются квантовые усилители. Их применение способствует преодолению ограничения скорости в квантовом канале и, как следствие, расширению области практического применения подобных систем. В частности, в национальной лаборатории Лос-Аламоса была разработана и начала широко эксплуатироваться опытная линия связи длиной около 48 километров. Где на основе принципов квантовой криптографии происходит распределение ключей, и скорость распределения может достигать несколько десятков кбит/с. Созданная при участии Женевского университета компания GAP-Optique под руководством Николаса Гисина совмещает теоретические исследования с практической деятельностью.
Серийный номер напечатан на банкноте, но соответствующая номеру комбинация поляризаций и базисов (фильтров, с помощью которых фотону придается или измеряется его поляризация) при этом известна только банку. Чтобы подделать такую банкноту, фальшивомонетчик должен измерить поляризацию каждого фотона, но он не знает, в каком базисе поляризован каждый из них. Если он ошибется с базисом, то поляризация фотона изменится, и поддельная банкнота будет с неверной поляризацией.
Эта подпись является уникальной для пары документ-частный ключ и может прикрепляться к документу и проверяться с использованием открытого ключа лица, ставящего подпись. Двумя распространенными алгоритмами цифровой подписи являются RSA с вероятностной схемой подписи (RSA-PSS) и алгоритм цифровой подписи (DSA). Это сочетание криптографии с открытым ключом для обмена ключей и симметричного шифрования для пакетного шифрования данных называется гибридным шифрованием.
После проверки подлинности (в том числе — после подтверждения самого Циммермана) телеграмма сыграла главную роль для оправдания в глазах общественности вступления США в Первую мировую войну против Четверного союза[82]. До Первой мировой войны Россия, наряду с Францией, являлась лидером в области криптоанализа на государственном уровне. Англия, США, Германия и менее влиятельные государства вообще не имели государственной дешифровальной службы, а Австро-Венгрия читала, в основном, переписку соседних государств[75]. При этом если во Франции и Австро-Венгрии дешифровальная служба была военной, то в России — гражданской[76].