კრიპტოგრაფია - "ფარული წერა"

კრიპტოგრაფია - ფარული წერა, წარმოიშვა ბერძნულიდან (კრიპტოს - ფარული, გრაფო - წერა)

კრიპტოგრაფია უძველესი დროიდან გამოიყენება, ინფორმაციების დაშიფრულად გაცვლის, გადაცემის მიზნით. განიხილება, როგორც მათემატიკისა და კომპიუტერის განაყოფი
დღესდღეობით იგი გამოიყენება ტექნოლოგიურად განვითარებულ სფეროებში, როგორიცაა : საკრედიტო ბარათები, კომპიუტერული პაროლები, პირადი მიმოწერები და სხვა მრავალი.

როგორც ყველა დარგში ასევე კრიპტოგრაფიაშიც არის გარკვეული ბარიერები, რომლის დახმარებითაც კრიპტოგრაფია იყოფა რამდენიმე კატეგორიად

სიმეტრიული კრიპტოგრაფია:
იყენებს მეთოდებს, რომლის დროსაც ინფორმაციის გამგზავნი და მიმღები იყენებენ ერთსა და იმავე გასაღებს (იშვიათად სხვადასხვას, მაგრამ ამ შემთხვევაში ერთი გასაღები იოლად გამოითვლება მეორიდან). 1976 წლამდე ეს შიფრაციის ერთადერთი მეთოდი იყო. თანამედროვე სიმეტრიული კრიპტოგრაფია დაკავშირებულია ძირითადად ბლოკურ შიფრებთან, ნაკადურ შიფრებთან და მათ გამოყენებასთან.

ბლოკური შიფრი:
წარმოადგენს ფაქტობრივად პოლიალფაბეტური შიფრის მოდიფიკაციას: აიღება საწყისი ტექსტის გარკვეული სიგრძის ნაწილი (ბლოკი) და გასაღები, შედეგად მიიღება იგივე (იშვიათად განსხვავებული) სიგრძის შიფროტექსტი. შიფროტექსტის შემადგენელი ბლოკების ერთმანეთთან შერწყმისათვის გამოიყენება სხვადასხვა მეთოდები, რომლებსაც მთლიანობაში ქმედებების რეჟიმი ეწოდებათ. მონაცემთა შიფრაციის სტანდარტი (Data Encryption Standard — DES) და გაუმჯობესებული შიფრაციის სტანდარტი (Advanced Encryption Standard — AES) წარმოადგენენ ბლოკურ შიფრებს. DES (და მისი ნაირსახეობა 3DES) ჯერაც რჩება ერთ-ერთ ყველაზე პოპულარულ ალგორითმად და ფართოდ გამოიყენება. თუმცა მისი გასაღების სიგრძის არასაკმარისობის გამო, ხდება მისი ჩანაცვლება სხვა, უფრო თანამედროვე ალგორითმებით. დღემდე გამოგონილია მრავალი ბლოკური შიფრი, მათი უმეტესობა გატეხილია წარმატებული კრიპტოანალიზის შედეგად.

ნაკადური შიფრი:
ქმნის განუსაზღვრელი სიგრძის გასაღებს, რომელიც შემდგომ უერთდება საწყის ინფრომაციას (ბიტობრივად ან ბაიტობრივად). გამომავალი ინფორმაცია დამოკიდებულია შიფრის შინაგან მდგომარეობაზე, რომელიც მოქმედების მიმდინარეობისას იცვლება. საწყისი მსგომარეობა დამოკიდებულია შიფრის გასაღებზე (ზოგიერთ ნაკადურ შიფრში ტექსტზეც). ნაკადური შიფრის მაგალითია RC4

ჰეშ ფუნქციები:
(ტექსტის ანაბეჭდის ფუნქციები) წარმოადგენენ კრიპტოგრაფიული ალგორითმების მნიშვნელოვან კლასს. ისინი იღებენ საწყის მნიშვნელობად ტექსტს და უკან აბრუნებენ ფიქსირებული სიგრძის ჰეშს, რომელიც დაკავშირება საწყის მნიშვნელობასთან პრობლემას წარმოადგენს. ასეთ ფუნქციებს ცალმხრივ ფუნქციებსაც ეძახიან. საუკეთესო ალგორითმებისათვის კოლიზიები (ორი ტექსტი, რომელთა ჰეში ერთი და იგივეა) რთული მოსაძებნი უნდა იყოს და ამის ალბათობა მინიმუმამდე უნდა იყოს დაყვანილი.

შეტყობინების აუთენტიფიკაციის კოდები:
ჰეშ-ფუნქციების მსგავსია, იმ განსხვავებით, რომ ჰეშ მნიშვნელობის შესამოწმებლად გამოიყენება საიდუმლო გასაღები

ასიმეტრიული კრიპტოგრაფია ანუ კრიპტოგრაფია ღია გასაღებით:
სიმეტრიული კრიპტოგრაფია იყენებს 1 გასაღებს შიფრაციისათვის და დეშიფრაციისათვის. ამ მეთოდის უპირველეს ნაკლს გასაღების მართვის აუცილებლობა წარმოადგენს. ქსელში ყოველ სხვადასხვა წყვილს უწევს იქონიოს ცალკე გასაღები, რაც წყვილთა რაოდენობის გაზრდისას გასაღებების რაოდენობის კვადრატული პროპორციით გაზრდას იწვევს. ორ მოკავშირე მხარეს შორის გასაღების გაცვლა, მაშინ როცა ჯერ არ არსებობს დაცული საკომუნიკაციო არხი, კვერცხის და ქათმის პრობლემას ემსგავსება (გასაღების გაცვლა უნდა მოხდეს ფარულად, ფარულად გაცვლა ითხოვს დაშიფრვას, დაშიფრვა თავის მხრივ თხოულობს გასაღების გაცვლას და ა. შ.) 1976 წელს უიტფილდ დიფიმ და მარტინ ჰელმანმა წარმოადგინეს ასიმეტრიული კრიპტოგრაფია — კარდინალურად განსხვავებული კონცეფცია, რომელშიც გამოიყენება ორი სხვადასხვა, მაგრამ მათემატიკურად ერთმანეთთან დაკავშირებული გასაღები — ღია და ფარული გასაღებები. ამავე დროს ფარული გასაღების მიღება ღია გასაღებიდან მოითხოვს კოლოსალურ გამოთვლით რესურსებს. ასიმეტრიულ კრიპტოგრაფიაში ღია გასაღები შეიძლება ყველასთვის ცნობილი იყოს, ამავე დროს ფარული გასაღები საიდუმლოდ უნდა დარჩეს. ტიპიურ შემთხვევაში ფარული გასაღები გამოიყენება შიფრაციის დროს, ხოლო ღია გასაღები დეშიფრაციის დროს. დიფიმ და ჰელმანმა ასევე წარმოადგინეს დიფი-ჰელმანის გასაღების გაცვლის პროტოკოლი. 1978 წელს კრიპტოგრაფების ჯგუფმა რონალდ რივესტის, ადი შამირის და ლენ ედლმანის შემადგენლობით შექმნეს მეორე ასიმეტრიული კრიპტოსისტემა RSA. დიფი-ჰელმანის და RSA ალგორითმები დღეს ფართოდ არის გავრცელებული. არსებობს ასევე რამდენიმე სხვა კრიპტოსისტემა, რომელიც ღია გასაღების კონცეფციას იყენებს. შიფრაციის გარდა ასიმეტრიული კრიპტოგრაფია ციფრული ხელმოწერებისთვის გამოიყენება. ციფრული ხელმოწერა ჩვეულებრივ ხელმოწერას იმით წააგავს, რომ მისი მფლობელისათვის მისი შექმნა და განკარგვა მარტივია, ხოლო უცხო პირისათვის მისი დუბლირება — შეუძლებელი. ციფრული ხელმოწერები გამოიყენება 2 ალგორითმში: 1)ხელმოწერა, სადაც ფარული გასაღები გამოიყენება ტექსტის ან ტექსტის ჰეშის შიფრაციისათვის, ხოლო 2)შემოწმება, სადაც ღია გასაღების მეშვეობით ხდება დეშიფრაცია, მოწმდება ტექსტის ჰეში და ამდენად ტექსტის მთლიანობა და ხელმოწერის ნამდვილობა. RSA და DSA წარმოადგენენ ციფრული ხელმოწერის ყველაზე გავრცელებულ ალგორითმებს და ფართოდ გამოიყენება ისეთ პროტოკოლებში, როგორებიცაა SSL/TSL, VPN და სხვა.

----------------------------------------

ფოტომასალა : გერმანული კრიპტოგრაფიული დანადგარი ლორენცი, გამოიყენებოდა მეორე მსოფლიო ომში, რომლის მეშვეობითაც იგზავნებოდა დაშიფრული შეტყობინებები