Mavzu: simmetrik kalitli kriptotizimlarning rivojlanishi, afzalliklari va kamchiliklarini tahlil qilish

TWOFISH shifrlash algoritmi 1998-2000 yillarida Bruce Schneier, John Kelsey, Doug Whiting, David Wagner va Chris Hall tomonidan yaratilgan simmetrik blokli shifrlash algoritmidir. Bu algoritm, BLOWFISH shifrlash algoritmidan keyingi yaratilgan va 128, 192 yoki 256 bit uzunligidagi kalit so'zlar bilan ishlaydi.
TWOFISH shifrlash algoritmi, 128 bit bloklar sifatida ma'lumotni qabul qiladi va bloklarni 16 marta shifrlaydi. Bu algoritmda kalit so'zlar 128, 192 yoki 256 bit uzunligida bo'lishi mumkin.
TWOFISH algoritmi bir nechta xususiyatlar bilan ajralib turadi:
Maxsus kalit uzunligi - TWOFISH kalit so'zlari 128, 192 yoki 256 bit uzunligida bo'lishi mumkin. Bu sababli foydalanuvchilar o'zlariga mos keladigan kalit uzunligini tanlashlari mumkin.
Blokli shifrlash - TWOFISH shifrlash algoritmi blok shifrlash algoritmidir. Bu algoritm bloklarni o'z o'rniga almashtirish va ma'lumotlarning ma'lum bloklar qabul qilishini ta'minlash uchun ishlatiladi.
Qulay yadrosiz ishlash - TWOFISH shifrlash algoritmi boshqa algoritmlardan yorqinroq ishlash uchun ishlatiladi. Shifrlash va deshifrlash jarayonida, o'zgaruvchilar va qarindosh bitlar tushadi.
Qulay foydalanish - TWOFISH shifrlash algoritmi ma'lumotlarni shifrlash va deshifrlash jarayonida yorqin ishlaydi.
TWOFISH shifrlash algoritmi texnologiyalarda keng tarqalgan va xavfsizlikni ta'minlashda muhim ahamiyatga ega. Bu algoritm BLOWFISH shifrlash algoritmidan keyingi yaratilgan va uning xususiyatlari ham bor.
Simmetrik oqimli shifrlash algoritmlari - ma'lumotni qator qator, bit bit yoki bajardan bajarga shifrlash va deshifrlashni amalga oshiradigan algoritmlardir. Bu turlar quyidagi kabi eng mashhur algoritmlarni o'z ichiga oladi: RC4, Salsa20, ChaCha, Grain-128, Grain-256 va hakazo.
RC4 (Ron's Code v4) shifrlash algoritmi 1987-yilda Ron Rivest tomonidan yaratilgan bir oqimli shifrlash algoritmidir. RC4 shifrlash algoritmi asosan 8-bitlik bloklarda ishlaydi va asosan massiv ma'lumotni shifrlashda ishlatiladi.
RC4 shifrlash algoritmi quyidagi bosqichlardan iborat:
Key-Scheduling Algorithm (KSA) - Bunda "key"dan (kalit) iborat massiv ishlatiladi va uni qayta ishlab chiqish uchun ko'plab marta o'zgartiriladi. Bu jarayon, shifrlanayotgan ma'lumot bilan bir xil bo'lishi kerak.
Pseudo-Random Generation Algorithm (PRGA) - Key-Scheduling Algorithm (KSA) dan hosil bo'lgan PRGA protsedurasida qayta ishlab chiqiladi. Shifrlanayotgan ma'lumot PRGA protsedurasida s-siz vaqtda generatsiya qilinadi. PRGA protsedurasida, keng tarqalgan o'zgaruvchilar (X va Y) ishlatiladi, va bu o'zgaruvchilar kengaytiriladi va massiv ma'lumotni shifrlash uchun foydalaniladi.
RC4 shifrlash algoritmi ishlatilgan paytda, u barcha xor-dlash operatsiyalarini bajaradi va bu sababli xor-shifrlash sifatida bilinadi. Algoritmda keltirilgan barcha jarayonlar bitta blokni shifrlashda ishlatiladigan qulay oqimli shifrlash algoritmiga o'xshash.
Bir nechta turdagi salbiy xususiyatlari va kutilmagan xususiyatlari bilan birga, RC4 shifrlash algoritmi tashqi algoritmlar tomonidan qo'llanilgan paytda, amaliyotda juda kam ishlatiladi. Masalan, RC4 shifrlash algoritmi SSL / TLS protokolining eng eski versiyalarida ishlatilgan edi. Bunday xususiyatlari tufayli, RC4 shifrlash algoritmi hozirda turli manbalarda xavfsizlik masalalari tufayli tavsiya etilmaydi.
Salsa20. Daniel J. Bernstein tomonidan yaratilgan oqimli shifrlash algoritmidir va 256-bitlik kalitlarni qo'llash orqali istalgan uzunlikdagi ma'lumotni shifrlaydi. Algoritmda, 512-bitlik bloklar va 20 turli yorqinlik sanoati qo'llaniladi.
Salsa20 RC4 va RC5 shifrlash algoritmlariga nisbatan ko'p xususiyatlariga ega. Salsa20 algoritmi, massiv ma'lumotni qayta ishlab chiqish protsedurasini ishlatmaydi. Bu sababli Salsa20 shifrlash algoritmi, RC4 dan tezroq ishlaydi. Buna qaraganda, Salsa20 shifrlash algoritmi avvalo yuksek sifatli va tezkorlik, keyinchalik esa xavfsizlik tajribasi bilan nishonlanadi. Salsa20 bloklar orqali ishlash vaqti yuqori, ammo xavfsizlik darajasi juda yuqori. Salsa20 shifrlash algoritmi, qiyin tamonishli yaratuvchilar tomonidan ishlab chiqilgan va keng qo'llaniladigan kriptografik protokollarda, masalan, TLS va SSH, ishlatiladi. Salsa20 shifrlash algoritmi, joriy yilda hali turli tashqi asosiy kripto protokollari tomonidan ishlatilmoqda va bugungi kunda ham o'zini o'zgartirmagan sifat va xavfsizlikka ega.
ChaCha. Daniel J. Bernstein tomonidan yaratilgan shifrlash algoritmidir va 256-bitlik kalitlarni qo'llash orqali istalgan uzunlikdagi ma'lumotni shifrlaydi. ChaCha, Salsa20 dan olingan ideyalarni va qiyinliklarini o'zida jamlagan.
ChaCha shifrlash algoritmi, bloklar orqali ishlash vaqti yuqori, ammo xavfsizlik darajasi juda yuqori. Algoritmda, Salsa20 dan farqli ravishda 64-bitlik bloklar va 12 turli bosqichlarda qo'llaniladi. ChaCha, Salsa20 dan tezkor ishlaydi va xavfsizlik darajasi ham yuqori. ChaCha shifrlash algoritmi, xavfsizlik va tezkorlikni yuqori darajada ta'minlash uchun joriy yilda ko'plab tashqi va ichki kripto protokollari tomonidan ishlatilmoqda. Masalan, HTTPS, TLS, SSH, VPN, tor va boshqa ko'plab protokollar ChaCha shifrlash algoritmini ishlatishadi. ChaCha shifrlash algoritmi, bir necha yillik amaliy ishlatilish natijasida o'zini o'zgartirmagan sifat va xavfsizlikka ega. ChaCha shifrlash algoritmi, Salsa20 dan yuqori darajadagi sifat va xavfsizlikni ta'minlash uchun kriptografiya sohasida katta o'rinni egallagan.
Simmetrik kalitli kriptotizmlar amaliyotda eng keng ishlatiladigan kriptografik algoritmlar hisoblanadi. Ushbu algoritmlar, internet shifrlashida, VPN shifrlashida, fayllarni xavfsiz saqlash uchun shifrlashda, ma'lumotni qayta ishlashda va boshqa tadbirlarda keng tarqalgan.