Н. А. Молдовян, А. А. Молдовян
Введение
в криптосистемы
с открытым ключом
Санкт-Петербург
«БХВ-Петербург»
2005
УДК 681. 3
ББК 32. 81
М75
Молдовяп П. А. , Молдовян А. А. М75 Введение в криптосистемы с открытым ключом. — СПб. : БХВ-
Петербург, 2005. — 288 с: ил. ISBN 5-94157-563-7
В учебном пособии отражена проблематика современной криптографии,
рассмотрена краткая характеристика современных криптосистем с секретным
ключом и специфика задач, решаемых с использованием н1ифров с открытым
ключом. Приведены сведения из теории чисел, необходимые для понимания
всех рассмотренных алгоритмов и протоколов двухключевой криптографии. Детально представлены системы открытого шифрования, открытого
распределения ключей и электрогшой цифровой подписи (ЭЦП), основанные }ia сложности
задач факторизации и дискретного логарифмирования. Обсуждаются
особенности схем слепой подписи, протоколы с нулевым разглашением и гюроговые
схемы разделения секрета. Раскрывается понятие хзш-фупкцнй, требования к
ним и их использова1ше в системах ЭЦП. Рассматриваются вопросы управления
секретными ключами, инфраструктура открытых ключей и формирование
цифровых сертификатов. Приведены задачи и примеры практических за;1аний. Для преподавателей, студентов и аспирантов ннжеиерно-тсхиических вузов
УДК 681. 3
ББК 32. 81
Группа подготовки издания:
Главный редактор Екатерина Кондукова
Зам. главного редактора Игорь Шшиигии
Зав. редакцией Григорий Добин
Компьютерная верстка Сергея Матвеева
Корректор Татьяна Кошелева
Дизайн обложки Игоря Цырулышкова
Зав. производством Николай Тверских
Лицензия ИД № 02429 от 24. 07. 00. Подписано в печать 21. 09. 05. Формат 70xl00Vi6. Печать офсетная. Усл. печ. л. 23,22. Тираж 2000 экз. Заказ № 4294
"БХВ-Петербург", 194354, Санкт-Петербург, ул. Есенина, 5Б. Санитарно-эпидемиологическое заключение на продукцию
№ 77. 99. 02. 953. Д. 006421. 11. 04 от 11. 11. 2004 г. выдано Федеральной службой
по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Отпечатано с готовых диапозитивов
в ГУН "Типография "Наука"
199034, Санкт-Петербург, 9 линия.
12.
[SBN 5-94157-563-7 ® Молдовян Н. А. , Молдовян А. А, 2005
© Оформление, издательство "БХВ-Петербург", 2005
Содержание
Введение 7
Глоссарий ^ 9
Глава 1. Проблематика криптографии и симметричные шифры 15
1. 1. Проблемы защиты информации в компьютерных системах 15
1. 2. Задачи криптографии 17
1. 2. 1. Обеспечение секретности 17
1. 2. 2. Современные приложения 24
1. 3. Элементы симметричного шифрования 31
1. 3. 1. Условная и безусловная секретность 31
1. 3. 2. Общие вопросы разработки шифров 35
1. 3. 3. Композиционные и итеративные блочные шифры 37
1. 3. 4. Управляемые операции как криптографический
примитив 43
1. 4. Особенности проектирования блочных шифров
на основе управляемых операций 45
1. 4. 1. Управляемые операции и отображения 45
1. 4. 2. Расписание использования ключа 47
1. 4. 3. Варианты криптосхем 50
1. 4. 4. Криптосистемы с гибким алгоритмом
и требования к алгоритму предвычислений 55
1. 5. Вероятностные шифры 57
1. 5. 1. Гомофонические шифры 57
1. 5. 2.