Mövzu – İnformasiya cəmiyyəTİNİN Əsaslari informasiya cəmiyyəti

MÖVZU – 15. KRİPTOQRAFİYA. ŞİFRLƏMƏ ÜSULLARI


Kriptoqrafik mühafizə vasitələrinin iş prinsipləri
Müasir kriptoqrafiyanın predmeti informasiyanı bədniyyətlinin müəyyən əməllərindən mühafizə etmək üçün istifadə edilən informasiya çevirmələridir. Kriptoqrafiya konfidensiallığı, tamlığa nəzarəti, autentifikasiyanı və gücləndirilmiş elektron imzanı (və müəlliflikdən imtinanın qeyri-mümkünlüyünü) təmin etmək üçün tətbiq edilir.
«Kriptoqrafiya» sözü kryptos ('gizli') və graphos ('yazı') yunan sözlərindən yaranmışdır. Konfidensiallıq təşkilati tədbirlərlə və informasiyanı şifrləməklə təmin edilir. Şifrləmə proseduru adətən müəyyən kriptoqrafik alqoritmdən və açardan istifadəni nəzərdə tutur. Kriptoqrafik alqoritm – məlumatların çevrilməsinin müəyyən üsuludur. Açar isə çevirmə üsulunu konkretləşdirir. Müasir kriptoqrafiya o prinsipdən çıxış edir ki, kriptoqrafik çevirmənin gizliliyi yalnız açarın məxfi saxlanması ilə təmin edilməlidir.
İlk kriptosistemlər bizim eradan əvvəl meydana çıxmışdır. Məsələn, məşhur Roma sərkərdəsi Yuli Sezar (e.ə. 100-44-cü illər) öz yazışmalarında indi onun adını daşıyan şifrdən istifadə edirdi. Müasir ingilis əlifbasına tətbiqdə bu şifr aşağıdakından ibarət idi. Adi əlifba yazılırdı, sonra onun altında həmin əlifba, lakin sola üç hərf dövri sürüşmə ilə yazılırdı:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
Şifrləmə zamanı A hərfi D hərfi ilə, B hərfi E ilə və beləcə əvəz olunurdu. Məsələn: VENI VIDI VICI  YHQL YLGL YLFL. Şifrlənmiş məlumatı alan şəxs hərfləri ikinci sətirdə axtarırdı və onların üstündəki hərflərə görə ilkin mətni bərpa edirdi. Sezar şifrində açar əlifbanın ikinci sətrində sürüşmənin qiymətidir (3-ə bərabərdir).
Şifrləmənin simmetrik və asimmetrik adlanan iki əsas üsulu var. Simmetrik şifrləmə üsulunda eyni açar (gizli saxlanılan) həm məlumatı şifrləmək, həm də deşifrləmək üçün istifadə olunur. Şəkil 2 simmetrik şifrləmənin istifadəsini illüstrasiya edir. Olduqca effektiv (sürətli və etibarlı) simmetrik şifrləmə metodları var. Simmetrik şifrləmə alqoritmlərindən DES, 3-DES, IDEA, Skipjack, RC5, AES (Advanced Encryption Standartd) kimi blok şifrləri və bir sıra axın şifrləri (RC4, A5) daha geniş istifadə olunur.

Simmetrik şifrləmənin əsas nöqsanı ondan ibarətdir ki, məxfi açar həm göndərənə, həm də alana məlum olmalıdır. Bu bir tərəfdən məxfi açarların tam məxfi kanalla göndərilməsi problemini yaradır. Digər tərəfdən, alan tərəf şifrlənmiş və deşifrlənmiş məlumatın mövcudluğu əsasında bu məlumatı konkret şəxsdən almasını sübut edə bilməz. Çünki belə məlumatı onun özü də yarada bilərdi.
Asimmetrik kriptoqrafiyada iki açardan istifadə olunur. Onlardan biri  açıq açar (sahibinin ünvanı ilə birlikdə nəşr oluna bilər) şifrləmə üçün istifadə olunur, digəri  gizli açar deşifrləmə üçün istifadə olunur (gizli açar yalnız şifrlənmiş məlumatı alan şəxsə məlumdur). Rəqəmsal imza alqoritmlərində gizli açar şifrləmə, açıq açar isə deşifrləmə üçün istifadə edilir. Şəkil 3 asimmetrik şifrləmə sisteminin işini nümayiş etdirir.
Açıq açara görə uyğun gizli açarın tapılması çox böyük həcmdə hesablamalar tələb edir, hesablama texnikasının hazırki inkişaf səviyyəsində bu məsələ qeyri-mümkün hesab edilir. Asimmetrik şifrləmə alqoritmlərinə misal olaraq RSA, ElGamal, Şnorr və s. alqoritmlərini göstərmək olar. RSA kriptosistemi çoxrəqəmli (100-lərlə onluq rəqəm) ədədlərin sadə vuruqlarına ayrılması məsələsinin çətinliyinə əsaslanır.
Asimmetrik kriptoqrafiyanın əsas çatışmayan cəhəti şifrləmə sürətinin aşağı olmasıdır. Buna görə onlar simmetrik metodlarla birgə işlədilir. Məsələn, açarların göndərilməsi məsələsini həll etmək üçün əvvəlcə məlumat təsadüfi açarla simmetrik metodla şifrlənir, sonra həmin təsadüfi açarı alan tərəfin açıq asimmetrik açarı ilə şifrləyirlər, bundan sonra məlumat və şifrlənmiş açar şəbəkə ilə ötürülür.