Криптографические методы защиты информации и их использование при работе в сети (стр. 1 из 4)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ
ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Информатика»
на тему «Криптографические методы защиты информации
и их использование при работе в сети»
Исполнитель:
специальность: финансы и кредит
группа: (вечер договор)
№ зачетной книжки:
Руководитель:
Леонтьев Михаил Юрьевич
Калуга 2010
Оглавление
Введение....................................................................................................... 2
1. Теоретическая часть................................................................................ 3
Введение.................................................................................................... 3
1.1. Криптография.................................................................................... 5
1.2. Криптографические методы защиты информации........................... 6
1.2.1. Управление криптографическими ключами............................... 7
1.2.2. Симметричная (секретная) методология..................................... 8
1.2.3. Асимметричная (открытая) методология................................ 10
1.2.4. Электронные подписи и временные метки................................ 14
Заключение................................................................................................ 17
2. Практическая часть............................................................................... 19
Литература................................................................................................ 27
Введение
Проблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом, волновала человеческий ум с давних времен. Среди всего спектра методов защиты данных от нежелательного доступа особое место занимают криптографические методы. История криптографии - ровесница истории человеческого языка. Более того, первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, так как в древних обществах ею владели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры.
С широким распространением письменности криптография стала формироваться как самостоятельная наука.
Актуальность темы очевидна, т.к. информация в современном обществе – одна из самых ценных вещей в жизни, требующая защиты от несанкционированного проникновения лиц, не имеющих к ней доступа.
Объектом изучения в курсовой работе является криптография.
Предметом изучения криптографические методы защиты информации.
В теоретической части курсовой работы мною рассмотрены вопросы о науке криптологии, направлении ее криптографии и основных методологиях криптографической защиты информации.
При выполнении практической части курсовой работы, посвященной реализации экономической задачи на персональном компьютере (вариант № 24), использован табличный процессор – MS Excel, который позволяет создать сводку о реализации товара за один день, сформировать итоговую и сводные таблицы, построить диаграмму.
Курсовая работа выполнена на компьютере Celeron 420, частота процессора - 1,6Гц, объем памяти - 512Мб, жесткий диск - 160Мб, с использованием программного обеспечения Microsoft Office 2003 и распечатана на принтере HP LaserJet 1020.
1. Теоретическая часть
Проблемой защиты информации путем ее преобразования занимается криптология (kryptos - тайный, logos - наука). Криптология разделяется на два направления - криптографию и криптоанализ. Цели этих направлений прямо противоположны.
Криптография занимается поиском и исследованием математических методов преобразования информации.
Сфера интересов криптоанализа - исследование возможности расшифровывания информации без знания ключей.
Терминология
Криптография дает возможность преобразовать информацию таким образом, что ее прочтение (восстановление) возможно только при знании ключа.
В качестве информации, подлежащей шифрованию и дешифрованию, будут рассматриваться тексты, построенные на некотором алфавите. Под этими терминами понимается следующее.
Алфавит - конечное множество используемых для кодирования информации знаков.
Текст - упорядоченный набор из элементов алфавита.
Шифрование - преобразовательный процесс: исходный текст, который носит также название открытого текста, заменяется шифрованным текстом.
Дешифрование - обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный.
Ключ - информация, необходимая для беспрепятственного шифрования и дешифрования текстов.
Криптографическая система представляет собой семейство T преобразований открытого текста. Члены этого семейства индексируются, или обозначаются символом k; параметр k является ключом.
Пространство ключей K - это набор возможных значений ключа. Обычно ключ представляет собой последовательный ряд букв алфавита.
Криптосистемы разделяются на симметричные и с открытым ключом.
В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования используется один и тот же ключ.
В системах с открытым ключом используются два ключа - открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.
Термины распределение ключей и управление ключами относятся к процессам системы обработки информации, содержанием которых является составление и распределение ключей между пользователями.
Электронной (цифровой) подписью называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.
Криптостойкостью называется характеристика шифра, определяющая его стойкость к дешифрованию без знания ключа (т.е. криптоанализу). Имеется несколько показателей криптостойкости, среди которых:
• количество всех возможных ключей;
• среднее время, необходимое для криптоанализа.
Эффективность шифрования с целью защиты информации зависит от сохранения тайны ключа и криптостойкости шифра.
Криптография - это набор методов защиты информационных взаимодействий от отклонений от их нормального, штатного протекания, вызванных злоумышленными действиями различных субъектов, методов, базирующихся на секретных алгоритмах преобразования информации, включая алгоритмы, не являющиеся собственно секретными, но использующие секретные параметры. Исторически первой задачей криптографии была защита передаваемых текстовых сообщений от несанкционированного ознакомления с их содержанием, что нашло отражение в самом названии этой дисциплины, эта защита базируется на использовании "секретного языка", известного только отправителю и получателю, все методы шифрования являются лишь развитием этой философской идеи. С усложнением информационных взаимодействий в человеческом обществе возникли и продолжают возникать новые задачи по их защите, некоторые из них были решены в рамках криптографии, что потребовало развития принципиально новых подходов и методов.
Основными видами криптографического закрытия являются шифрование и кодирование защищаемых данных. При этом шифрование есть такой вид закрытия, при котором самостоятельному преобразованию подвергается каждый символ закрываемых данных; при кодировании защищаемые данные делятся на блоки, имеющие смысловое значение, и каждый такой блок заменяется цифровым, буквенным или комбинированным кодом. При этом используется несколько различных систем шифрования: замена, перестановка, гаммирование, аналитическое преобразование шифруемых данных. Широкое распространение получили комбинированные шифры, когда исходный текст последовательно преобразуется с использованием двух или даже трех различных шифров.
1.2. Криптографические методы защиты информации
Совpеменная кpиптогpафия включает в себя четыpе кpупных pаздела:Криптографическими средствами защиты называются специальные средства и методы преобразования информации, в результате которых маскируется ее содержание.
Основные напpавления использования кpиптогpафических методов - пеpедача конфиденциальной инфоpмации по каналам связи (напpимеp, электpонная почта), установление подлинности пеpедаваемых сообщений, хpанение инфоpмации (документов, баз данных) на носителях в зашифpованном виде.
Криптографические методы можно разбить на два класса:
1) обработка информации путем замены и перемещения букв, при котором объем данных не меняется (шифрование);
2) сжатие информации с помощью замены отдельных сочетаний букв, слов или фраз (кодирование).
По способу реализации криптографические методы возможны в аппаратном и программном исполнении.
Для защиты текстовой информации при передачах на удаленные станции телекоммуникационной сети используются аппаратные способы шифрования и кодирования. Для обмена информацией между ЭВМ по телекоммуникационной сети, а также для работы с локальными абонентами возможны как аппаратные, так и программные способы. Для хранения информации на магнитных носителях применяются программные способы шифрования и кодирования.
Аппаратные способы шифрования информации применяются для передачи защищенных данных по телекоммуникационной сети.
Для реализации шифрования с помощью смешанного алфавита используется перестановка отдельных разрядов в пределах одного или нескольких символов.