Знання
Займатися шифруванням неможливо без хороших знань в інших науках. Так, криптографія та математика невід’ємні одне від одного. Зокрема, потрібно знати теорії чисел, теорії алгоритмів, розбиратися в абстрактній алгебрі. Також не варто забувати про те, що криптографічні методи створені для безпосереднього практичного застосування. Теоретичні алгоритми можуть піддатися атакам, які не передбачені конкретної математичної моделлю. Тому спочатку треба проаналізувати абстрактну математичну модель, а після охарактеризувати дію отриманого алгоритму на практиці. Крім математики в криптографії і шифруванні важливо мати уявлення про цієї предметної області, а це не тільки знання шифрів, але і знання в суміжних областях даної дисципліни.
Шифрування і дешифрування
Як вже було сказано, криптографія – це наука про спосіб перетворення інформації в шифр. Але є і друга сторона процесу – перетворення шифру в інформаційне послання. Цим займається криптоаналіз. Вивчати його також надзвичайно цікаво.
Криптографія та криптоаналіз можна вважати двома частинами однієї науки – криптології. Ці дисципліни вивчають способи шифрування, але з різних сторін. Неможливо вивчати одне без іншого. Це дійсно безглуздо, знати, як розробити шифр, але не розуміти, що зашифровано в інших повідомленнях. Таким чином, з’являються нові поняття для розгляду:
Шифрування – це процес застосування шифру до інформації, яку треба засекретити.
Дешифрування – зворотний процес шифрування, тобто переклад засекреченого повідомлення у вихідний текст.
Ці алгоритми хоч і відрізняються один від одного, але в деяких моментах можуть збігатися. У комбінованих блокових шифрах, таких як ГОСТ 28147-89 або DES, алгоритми практично ідентичні. Вони відрізняються тільки порядком використання ключових елементів (ключів). Як приклад, можна привести роботу з шифром Хілла, де літери змінюються на числа, які і є ключем. Отже, процес шифрування буде полягати в заміні букв на числа, а дешифрування – у заміні чисел на літери.
Під ключами прийнято розуміти перманентні параметри шифрів, які забезпечують вибір одного преобразовывающего варіанту з сукупностей всіх можливих. Використовуючи поняття ключа, процеси шифрування і розшифровки зазвичай описують як співвідношення:
Тут символом P позначають вихідне (відкрите) послання. З – це зашифроване послання. F – алгоритм шифрування, g – алгоритм розшифровки. k1, k2 – це ключі шифрування і розшифровки, що відомі відправнику та адресату. По суті, на цих формулах і базуються основи криптографії.
