Краткое описание криптографии

Следующий план представляет собой обзор и актуальное руководство по криптографии:

Криптография (или криптология ) - практика и изучение сокрытия информации . Современная криптография пересекает дисциплины математики , информатики и инженерии . Применения криптографии включают карты банкоматов , компьютерные пароли и электронную торговлю .

Сущность криптографии [ править ]

• Криптограф
• Шифрование / дешифрование
• Криптографический ключ
• Шифр
• Зашифрованный текст
• Простой текст
• Код
• Tabula recta
• Алиса и Боб

Использование криптографических методов [ править ]

• Схемы обязательств
• Безопасные многосторонние вычисления
• Электронное голосование
• Аутентификация
• Цифровые подписи
• Криптосистемы
• Проблема обедающих криптографов
• Анонимный ремейлер
• Псевдонимность
• Луковая маршрутизация
• Цифровая валюта
• Обмен секретами
• Обфускация неразличимости

Отрасли криптографии [ править ]

• Многовариантная криптография
• Постквантовая криптография
• Квантовая криптография
• Стеганография
• Визуальная криптография

История криптографии [ править ]

• Японская криптология с 1500-х годов до Мэйдзи
• Криптография Первой мировой войны
• Криптография Второй мировой войны
  • Забронировать
  • Венона проект
  • Ультра

Шифры [ править ]

Классический [ править ]

Замена [ править ]

• Моноалфавитная замена
  • Шифр цезаря
    • ROT13
  • Аффинный шифр
  • Шифр атбаш
  • Шифр ключевого слова
• Полиалфавитная замена
  • Шифр Виженера
  • Автоключ шифр
  • Шифр гомофонной замены
• Полиграфическая подмена
  • Шифр playfair
  • Шифр холма

Транспонирование [ править ]

• Scytale
• Решетка
• Шифр перестановки
• Шифр ВИК - сложный ручной шифр, который использовал по крайней мере один советский шпион в начале 1950-х годов; это оказалось довольно безопасным для того времени

Современные алгоритмы с симметричным ключом [ править ]

• A5 / 1 и A5 / 2 - шифры, указанные для стандарта сотовой связи GSM
• BMGL
• Хамелеон
• РЫБА - Siemens AG
• Шифры времен Второй мировой войны 'Fish'
  • Geheimfernschreiber - механический одноразовый блокнот времен Второй мировой войны от Siemens AG , названный STURGEON от Bletchley Park
  • Пайк - усовершенствование РЫБЫ Росс Андерсон
  • Schlusselzusatz - механический одноразовый блокнот времен Второй мировой войны Лоренца , названный туннелем в Блетчли-парке
• HELIX
• ISAAC - предназначен как ГПСЧ
• Левиафан
• ЛИЛИ-128
• MUGI - рекомендация CRYPTREC
• MULTI-S01 - рекомендация CRYPTREC
• Одноразовый блокнот - Вернам и Моборн, запатентован в 1919 году; экстремальный потоковый шифр
• Панама
• RC4 (ARCFOUR) - одна из серии профессора Рона Ривеста из Массачусетского технологического института ; CRYPTREC рекомендуется ограничить 128-битным ключом
  • CipherSaber - ( вариант RC4 с 10-байтовым случайным IV , легко реализовать
• Salsa20 - шифр, рекомендуемый eSTREAM
  • ChaCha20 - вариант Salsa20.
• ТЮЛЕНЬ
• СНЕГ
• ТРЕЗВЫЙ
  • СОБЕР-Т16
  • СОБЕР-Т32
• WAKE (7330283203)

Блочные шифры [ править ]

• Шифр продукта
• Шифр Фейстеля - образец Хорста Фейстеля
• Advanced Encryption Standard (Rijndael) - 128-битный блок; Выбор NIST для AES, FIPS 197; Создан в 2001 году Джоан Дэмен и Винсент Риджмен ; Выбор НЕССИ ; Рекомендация CRYPTREC .
• Анубис - 128-битный блок
• BEAR - построен на основе потокового шифра и хэш-функции Росс Андерсон.
• Blowfish - 64-битный блок; от Брюс Шнайер и соавт.
• Камелия - 128-битный блок; Выбор NESSIE (NTT и Mitsubishi Electric); Рекомендация CRYPTREC
• CAST-128 ( CAST5 ) - 64-битный блок; один из алгоритмов Карлайла Адамса и Стаффорда Тавареса , утверждающих, что имя не связано с их инициалами
  • CAST-256 ( CAST6 ) - 128-битный блок; преемник CAST-128 и кандидат на конкурс AES
• CIPHERUNICORN-A - 128-битный блок; Рекомендация CRYPTREC
• CIPHERUNICORN-E - 64-битный блок; Рекомендация CRYPTREC (ограниченная)
• CMEA - шифр, используемый в сотовых телефонах США, имеет слабые места.
• CS-Cipher - 64-битный блок
• Стандарт шифрования данных (DES) - 64-битный блок; FIPS 46-3, 1976
• DEAL - кандидат в AES, полученный из DES
• DES-X - вариант DES для увеличения размера ключа.
• FEAL
• GDES - вариант DES, предназначенный для ускорения шифрования
• Гран Крю - 128-битный блок
• Hierocrypt-3 - 128-битный блок; Рекомендация CRYPTREC
• Hierocrypt-L1 - 64-битный блок; Рекомендация CRYPTREC (ограниченная)
• IDEA NXT - название проекта FOX, семейство 64-битных и 128-битных блоков; Mediacrypt (Швейцария); на Pascal Жюно и Серж Воденей Швейцарского технологического института Лозанны
• Международный алгоритм шифрования данных (IDEA) - 64-битный блок; Джеймс Мэсси и Икс Лай из ETH Zurich
• Иракский блочный шифр (IBC)
• КАСУМИ - 64-битный блок; основан на MISTY1 , принятом для безопасности сотовых телефонов следующего поколения W-CDMA
• KHAZAD - 64-битный блок, разработанный Барретто и Райменом
• Хуфу и Хафр - 64-битные блочные шифры
• Кузнечик - российский 128-битный блочный шифр, определенный в ГОСТ Р 34.12-2015 и RFC 7801.
• LION - блочный шифр, созданный Россом Андерсоном из потокового шифра и хеш-функции.
• LOKI89 / 91 - 64-битные блочные шифры
• LOKI97 - 128-битный блочный шифр, кандидат AES
• Люцифер - Тухман и др. из IBM , в начале 1970 - х годов; изменен NSA / NBS и выпущен как DES
• MAGENTA - кандидат в AES
• Марс - финалист AES, Дон Копперсмит и др.
• MISTY1 - выбор NESSIE 64-битного блока; Mitsubishi Electric (Япония); Рекомендация CRYPTREC (ограниченная)
• MISTY2 - 128-битный блок: Mitsubishi Electric (Япония)
• Nimbus - 64-битный блок
• NOEKEON - 128-битный блок
• NUSH - переменная длина блока (64-256 бит)
• Q - 128-битный блок
• RC2 - 64-битный блок, переменная длина ключа
  • RC6 - переменная длина блока; Финалист AES, Рон Ривест и др.
  • RC5 - Рон Ривест
• SAFER - переменная длина блока
• SC2000 - 128-битный блок; Рекомендация CRYPTREC
• Змей - 128-битный блок; Финалист AES Росс Андерсон , Эли Бихам , Ларс Кнудсен
• SHACAL-1 - 160-битный блок
• SHACAL-2 - 256-битный блочный шифр; NESSIE selection Gemplus (Франция)
• Акула - дедушка Rijndael / AES , Daemen и Rijmen
  • Square - отец Rijndael / AES , Daemen и Rijmen
• ЧАЙ - Дэвид Уиллер и Роджер Нидхэм
• Тройной DES - от Уолтера Тухмана , лидера группы разработчиков Lucifer - не все тройные применения DES повышают безопасность, в отличие от Тучмана; Рекомендация CRYPTREC (ограниченная), только при использовании, как в FIPS Pub 46-3
• Twofish - 128-битный блок; Финалист AES Брюс Шнайер и др.
• XTEA - Дэвид Уиллер и Роджер Нидхэм
• 3-Way - 96-битный блок, автор Joan Daemen
• Шифры машины полиалфавитного замещения
  • Enigma - немецкая роторная шифровальная машина времен Второй мировой войны - множество вариантов, для большинства вариантов любые пользовательские сети
  • Фиолетовый - шифровальная машина высочайшего уровня защиты от японского министерства иностранных дел времен Второй мировой войны; капитаном ВМС Японии
  • SIGABA - американская шифровальная машина времен Второй мировой войны, созданная Уильямом Фридманом , Фрэнком Роулеттом и др.
  • TypeX - британская шифровальная машина времен Второй мировой войны
• Гибридные комбинации кода / шифра
  • JN-25 - код надбавки ВМС Японии времен Второй мировой войны; много вариантов
  • Naval Cypher 3 - супершифрованный код, используемый Королевским флотом в 1930-х годах и во время Второй мировой войны.

Современные алгоритмы с асимметричным ключом [ править ]

Алгоритм асимметричного ключа [ править ]

• ACE-KEM - NESSIE выбор схемы асимметричного шифрования; IBM Zurich Research
  • Шифрование ACE
• Чор-Ривест
• Диффи-Хеллман - ключевое соглашение; Рекомендация CRYPTREC
• Эль-Гамаль - дискретный логарифм
• Криптография на эллиптических кривых - (вариант с дискретным логарифмом)
• PSEC-KEM - NESSIE выбор схемы асимметричного шифрования; NTT (Япония); Рекомендация CRYPTREC только при построении матрицы высот с параметрами SEC1
  • ECIES - Интегрированная система шифрования с эллиптической кривой , Certicom Corporation
  • ECIES-KEM
  • ECDH - соглашение о ключах Диффи-Хеллмана для эллиптических кривых , рекомендация CRYPTREC
• EPOC
• Ранцевая криптосистема Меркла – Хеллмана - ранцевая схема
• Криптосистема МакЭлиса
• Криптосистема Нидеррайтера
• NTRUEncrypt
• RSA - факторинг
  • RSA-KEM - NESSIE выбор схемы асимметричного шифрования; Проект ИСО / МЭК 18033-2
  • RSA-OAEP - рекомендация CRYPTREC
• Криптосистема Рабина - факторинг
  • Рабин-САЭП
  • HIME (R)
• Пороговая криптосистема
• XTR

Ключи [ править ]

Ключ аутентификации [ править ]

• Инфраструктура открытого ключа
  • X.509
  • OpenPGP
• Сертификат открытого ключа
  • Центр сертификации
  • Список отозванных сертификатов
• Криптография на основе ID
• Шифрование на основе сертификатов
• Криптография с защищенным ключом
• Криптография без сертификатов
• Дерево Меркла

Транспорт / обмен [ править ]

• Диффи – Хеллмана
• Атака "человек посередине"
• Нидхэм – Шредер
• Автономный закрытый ключ
• Отуэй – Рис
• Надежный бумажный ключ
• Лягушка с широким ртом

Слабые ключи [ править ]

• Атака грубой силы
• Атака по словарю
• Связанная атака ключа
• Ключевая деривационная функция
• Ключевое усиление
• Пароль
• Соглашение о ключах с аутентификацией паролем
• Кодовая фраза
• Соль
• Факторизация ^[1]

Криптографические хеш-функции [ править ]

• Код аутентификации сообщения
• Ключевой хэш-код аутентификации сообщения
  • Зашифрованный CBC-MAC (EMAC) - MAC выбора NESSIE
  • HMAC - MAC выбора NESSIE ; ISO / IEC 9797-1 , FIPS PUB 113 и IETF RFC
  • TTMAC - (Two-Track-MAC) MAC выбора NESSIE; KULeuven (Бельгия) и debis AG (Германия)
  • UMAC - NESSIE выбора MAC; Intel, UNevada Reno, IBM, Technion и UC Davis
• MD5 - один из серии алгоритмов дайджеста сообщений профессора Рона Ривеста из Массачусетского технологического института; 128-битный дайджест
• SHA-1 - разработан в АНБ, 160-битный дайджест, стандарт FIPS; первая выпущенная версия была дефектной и заменена этой; NIST / NSA выпустили несколько вариантов с большей длиной «дайджеста»; Рекомендация CRYPTREC (ограниченная)
  • SHA-256 - хэш-функция выбора NESSIE , FIPS 180-2, 256-битный дайджест; Рекомендация CRYPTREC
  • SHA-384 - хеш-функция выбора NESSIE , FIPS 180-2, 384-битный дайджест; Рекомендация CRYPTREC
  • SHA-512 - хеш-функция выбора NESSIE , FIPS 180-2, 512-битный дайджест; Рекомендация CRYPTREC
• SHA-3 - первоначально известный как Keccak; был победителем конкурса хэш-функций NIST с использованием функции губки .
• Стрибог - российский алгоритм, созданный для замены устаревшей хеш-функции ГОСТа, определенной в устаревшем стандарте ГОСТ Р 34.11-94.
• RIPEMD-160 - разработан в Европе для проекта RIPE, дайджест 160 бит; Рекомендация CRYPTREC (ограниченная)
• RTR0 - одна из серии Retter; разработан Мацеем А. Чижевским ; 160-битный дайджест
• Тигр - Росс Андерсон и др.
• Snefru - конкурс хэш-функций NIST
• Whirlpool - хеш-функция выбора NESSIE , Scopus Tecnologia SA (Бразилия) и KULeuven (Бельгия)

Криптоанализ [ править ]

Классический [ править ]

• Частотный анализ
• Контактный анализ
• Индекс совпадения
• Касиски экспертиза

Современный [ править ]

• Симметричные алгоритмы
  • Бумеранг атака
  • Атака грубой силы
  • Атака Дэвиса ;
  • Дифференциальный криптоанализ
  • Невозможный дифференциальный криптоанализ
  • Интегральный криптоанализ
  • Линейный криптоанализ
  • Атака по центру
  • Mod-n криптоанализ
  • Атака по связанным ключам
  • Скользящая атака
  • XSL атака
• Хеш-функции:
  • Атака на день рождения
• Модели атак
  • Выбранный зашифрованный текст
  • Выбранный открытый текст
  • Только зашифрованный текст
  • Известный открытый текст
• Атаки по побочному каналу
  • Анализ мощности
  • Сроки атаки
  • Атака холодной загрузки
• Сетевые атаки
  • Атака "человек посередине"
  • Воспроизвести атаку
• Внешние атаки
  • Криптоанализ черного мешка
  • Криптоанализ резиновых шлангов

Свойства устойчивости [ править ]

• Доказуемая безопасность
• Случайная модель оракула
• Неразличимость зашифрованного текста
• Семантическая безопасность
• Пластичность
• Прямая секретность
• Прямая анонимность
• Свежесть

Нерасшифрованные исторические коды и шифры [ править ]

• Шифры Биля
• Хаосифер
• Шифр Д'Агапейева
• Дорабелла шифр
• Ронгоронго
• Шугборо надпись
• Рукопись Войнича

Организации и отборочные проекты [ править ]

Стандарты криптографии [ править ]

• Программа публикаций Федеральных стандартов обработки информации (FIPS) - осуществляется NIST для разработки стандартов во многих областях для руководства деятельностью федерального правительства США; многие публикации FIPS продолжаются и связаны с криптографией
• Американский национальный институт стандартов (ANSI) - процесс стандартизации, который производит множество стандартов во многих областях; некоторые связаны с криптографией, продолжаются)
• Международная организация по стандартизации (ISO) - процесс стандартизации производит множество стандартов во многих областях; некоторые связаны с криптографией, продолжаются
• Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) - процесс стандартизации приводит к появлению множества стандартов во многих областях; некоторые связаны с криптографией, продолжаются
• Internet Engineering Task Force (IETF) - процесс стандартизации, в результате которого создается множество стандартов, называемых RFC ) во многих областях; некоторые связаны с криптографией, продолжаются)

Общие криптографические [ править ]

• Агентство национальной безопасности (АНБ) - внутренняя оценка / отбор, помогающая NIST в выполнении его криптографических обязанностей
• Штаб по связям с общественностью (GCHQ) - внутренняя оценка / отбор, подразделение отвечает за разработку и рекомендацию криптографических стандартов для правительства Великобритании.
• Defense Signals Directorate (DSD) - австралийское агентство SIGINT , часть ECHELON
• Communications Security Establishment (CSE) - канадское разведывательное агентство

Открытые усилия [ править ]

• Стандарт шифрования данных (DES) - процесс выбора NBS , завершился в 1976 г.
• RIPE - подразделение проекта RACE, спонсируемого Европейским Союзом , завершилось в середине 1980-х годов.
• Advanced Encryption Standard (AES) - «отрывное» соревнование, спонсируемое NIST , завершилось в 2001 году.
• Проект NESSIE - программа оценки / отбора, спонсируемая Европейским Союзом , завершилась в 2002 году.
• eSTREAM - программа, финансируемая ECRYPT ; мотивированный отказом всех потоковых шифров, представленных в NESSIE , закончился в 2008 г.
• CRYPTREC - программа оценки / рекомендаций, спонсируемая правительством Японии; проект рекомендаций опубликован в 2003 г.
• CrypTool - бесплатная программа электронного обучения на английском и немецком языках - исчерпывающий образовательный инструмент по криптографии и криптоанализу.

Влиятельные криптографы [ править ]

Список криптографов

Правовые вопросы [ править ]

• Противоречие с ключом шифрования AACS
• Свободная речь
  • Бернстайн против США -вызов Дэниела Дж. Бернстайна ограничениям на экспорт криптографии из Соединенных Штатов.
  • Юнгер против Дейли
  • DeCSS
  • Фил Циммерманн - Расследование Закона о контроле за экспортом оружия в отношении программного обеспечения PGP .
• Экспорт криптографии
• Условное депонирование ключей и чип для стрижки
• Закон об авторском праве в цифровую эпоху
• Управление цифровыми правами (DRM)
• Патенты
  • RSA - теперь общественное достояние
  • Дэвид Чаум - и цифровые деньги
• Криптография и правоохранительные органы
  • Прослушивание телефонных разговоров
  • Шпионаж
• Законы криптографии в разных странах
  • Закон о государственной тайне - Великобритания, Индия, Ирландия, Малайзия и бывшая Новая Зеландия
  • Закон о регулировании следственных полномочий 2000 года - Соединенное Королевство

Академические и профессиональные публикации [ править ]

• Журнал криптологии
• Энциклопедия криптографии и безопасности
• Cryptologia - ежеквартальный журнал, посвященный историческим аспектам
• Коммуникационная теория секретных систем - криптография с точки зрения теории информации

Союзные науки [ править ]

• Инженерия безопасности

См. Также [ править ]

• Очерк информатики
• Обзор компьютерной безопасности

Ссылки [ править ]