УГРОЗЫ БЕЗОПАСНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Защита информации является ключевой задачей в современных условиях взаимодействия глобальных и корпоративных компьютерных сетей. В реальном мире много внимания уделяется физической безопасности, а в мире электронного обмена информацией необходимо заботиться также о средствах защиты данных, коммуникаций и трансакций.

Таблица 8.2.1

Угрозы безопасности и методы их устранения

Современные криптографические алгоритмы в совокупности с мощными персональными компьютерами дают возможность повседневно эффективно использовать самые сложные методы аутентификации и шифрования.

Криптографические технологии обеспечивают три основных типа услуг: аутентификацию (которая включает идентификацию), невозможность отказа от совершенного (non-repudiation) и сохранение тайны. Идентификация (подвид аутентификации) проверяет, является ли отправитель послания тем, за кого себя выдает. Аутентификация идет еще дальше — проверяет не только личность отправителя, но и отсутствие изменений в послании. Реализация требования невозможности отказа не позволяет кому бы то ни было отрицать, что он отправил или получил определенный файл или данные. И наконец, сохранение тайны — это защита посланий от несанкционированного просмотра.

Шифрование или кодирование информации с целью ее защиты от несанкционированного прочтения — главная задача криптографии с самых давних времен. Чтобы шифрование дало желаемый результат, необходимо, чтобы и отправитель, и получатель знали, какой набор правил (шифр) был использован для преобразования первоначальной информации в закодированную форму (зашифрованный текст).

В основе шифрования — два понятия: алгоритм и ключ. Криптографический алгоритм — это математическая функция, которая комбинирует открытый текст или другую понятную информацию с цепочкой чисел, называемых ключом, для того чтобы в результате получился бессвязный шифрованный текст. Алгоритм и ключ — основа процесса шифрования.

Хотя и существуют некоторые специальные криптографические алгоритмы, не использующие ключ, алгоритмы с ключом имеют особое значение. У шифрования с ключом два важных преимущества.

Количество возможных ключей в данном алгоритме зависит от числа бит в ключе. Например, 8-битный ключ допускает лишь 256 возможных числовых комбинаций, каждая из которых также называется ключом. Чем больше возможных ключей, тем труднее «вскрыть» зашифрованное послание. Таким образом, степень надежности алгоритма зависйт от длины ключа. Компьютеру не потребуется много времени, чтобы последовательно перебрать каждый из 256 возможных ключей (на это уйдет меньше доли секунды) и, расшифровав послание, проверить, имеет ли оно смысл. Но если использовать 100-битный ключ, то компьютеру, опробующему миллион ключей в секунду, все равно может потребоваться несколько веков, чтобы отыскать правильный. Надежность алгоритма шифрования зависит от длины ключа. Если знать, сколько бит в ключе, то можно оценить, сколько времени придется потратить, чтобы «взломать» шифр. Надеяться только на секретность алгоритма или зашифрованного текста неразумно — ведь посторонние могут получить эту информацию из конфиденциальных источников, а также путем сравнительного анализа посланий или каким-либо еще способом. Тогда злоумышленник сможет расшифровать корреспонденцию.

Самая старая форма шифрования с использованием ключа — симметричное шифрование, или шифрование с секретным ключом. При шифровании по такой схеме отправитель и получатель владеют одним и тем же ключом, с помощью которого и тот и другой могут зашифровывать и расшифровывать информацию.

Криптография с открытым ключом основана на концепции ключевой пары. Каждая половина пары (один ключ) шифрует информацию таким образом, что ее может расшифровать только другая половина (второй ключ). Одна часть ключевой пары — личный ключ — известна только ее владельцу. Другая половина — открытый ключ — распространяется среди всех его корреспондентов, но связана только с этим владельцем. Ключевые пары обладают уникальной особенностью: данные, зашифрованные любым из ключей пары, могут быть расшифрованы только другим ключом из этой пары. Другими словами, нет никакой разницы, личный или открытый ключ используется для шифрования послания; получатель сможет применить для расшифровки вторую половину пары. Ключи можно использовать и для обеспечения конфиденциальности послания, и для аутентификации его автора. В первом случае для шифрования послания отправитель использует открытый ключ получателя, и таким образом оно останется зашифрованным, пока получатель не расшифрует его личным ключом. Во втором случае отправитель шифрует послание личным ключом, к которому только он сам имеет доступ.

Шифрование посланий открытым ключом принципиально не слишком отличается от симметричного шифрования с использованием секретного ключа, но все же имеет ряд преимуществ. Например, открытая часть ключевой пары может свободно распространяться без опасений, что это помешает использовать личный ключ. Другое преимущество криптографии с открытым ключом в том, что она позволяет аутентифицировать отправителя послания, поскольку отправитель — единственный, кто имеет возможность зашифровать какую-либо информацию своим личным ключом. Всякий, кто использует соответствующий открытый ключ отправителя для расшифровки послания, может быть уверен в подлинности сообщения. Таким образом, шифрование электронного документа своим личным ключом схоже с подписью на бумажном документе.

Чтобы использовать систему криптографии с открытым ключом, необходимо сгенерировать открытый и личный ключи. Обычно это делается программой, которая будет использовать ключ. После того как ключевая пара сгенерирована, необходимо хранить свой личный ключ в тайне от посторонних. Затем нужно распространить открытый ключ среди своих корреспондентов.

Самый лучший и надежный способ распространения открытых ключей — воспользоваться услугами сертификационных центров. Сертификационный центр выступает как хранилище цифровых сертификатов. Он принимает открытый ключ вместе с доказательствами личности. После этого ваши корреспонденты могут обращаться в сертификационный центр за подтверждением вашего открытого ключа. Цифровые сертификаты выступают в роли электронного варианта удостоверения личности и, будучи общепринятым методом распространения открытых ключей, позволяют вашим корреспондентам убедиться, что вы на самом деле тот, за кого себя выдаете.