Симметричные криптосистемы. Основные понятия и определения.

Под шифром понимают совокупность обратимых преобразова­ний множества открытых данных на множество зашифрованных данных, задаваемых ключом и алгоритмом криптографического преобразования.

Ключ - это конкретное секретное состояние некоторых па­раметров алгоритма криптографического преобразования данных, обеспечивающее выбор только одного варианта из всех возмож­ных для данного алгоритма.

Основной характеристикой шифра является криптостойкость, которая определяет его стойкость к раскрытию методами криптоанализа.

К шифрам, используемым для криптографической защиты информации, предъявляется ряд требований:

- достаточная криптостойкость (надежность закрытия данных);

- простота процедур шифрования и расшифрования;

- незначительная избыточность информации за счет шифрова­ния;

- нечувствительность к небольшим ошибкам шифрования и др.

В той или иной мере этим требованиям отвечают:

- шифры перестановок;

- шифры замены;

- шифры гаммирования;

- шифры, основанные на аналитических преобразованиях шиф­руемых данных.

Шифрование перестановкой заключается в том, что символы шифруемого текста переставляются по определенно правилу в пределах некоторого блока этого текста.

Шифрование заменой (подстановкой) заключается в том, что символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее обусловленной схемой замены.

Шифрование гаммированием заключается в том, что символы шифруемого текста складываются с символами некоторой случайной последовательности, именуемой гаммой шифра.

Шифрование аналитическим преобразованием заключается в том, что шифруемый текст преобразуется по некоторому аналитическому правилу (формуле).

Характерной особенностью симметричной криптосистемы является применение одного секретного ключа как при шифровании, так и при расшифровании сообщений.

Как открытый текст, так и шифротекст образуются из букв, входящих в конечное множество символов, называемое алфавитом. Объединяя по определенному правилу буквы из алфавита , можно создать новые алфавиты.

Криптографическая система может трактоваться как се­мейство криптографических преобразований , помеченных параметром , называемых ключом. Множество значений ключа образуют ключевое пространство .