Словарь криптографических алгоритмов

В основе криптографии лежит математика, чистая, простая, неразбавленная математика. Математика создала алгоритмы, которые являются основой для всего шифрования. А шифрование является основой для конфиденциальности и безопасности в Интернете. По мере того как компьютеры становятся умнее, алгоритмы становятся слабее, и поэтому нужно искать новые решения.

Сначала вам нужно создать криптосистему, которая будет конфиденциальной и аутентичной. Эта криптосистема отвечает за создание ключей, которые будет использоваться для шифрования, а затем расшифровки данных или сообщения. Был создан ряд алгоритмов подписи для создания этих ключей, некоторые из которых устарели по мере увеличения вычислительной мощности компьютеров.

Поскольку квантовые вычисления стремительно приближаются к нам, многие задаются вопросом, на что будет похожа криптография. Некоторые утверждают, что наш традиционный подход к увеличению размера ключа для борьбы с увеличением вычислительной мощности достигнет своего предела, ругие думают, что это не обязательно так.

Симметричные алгоритмы

Один и тот же «ключ» используется для шифрования и дешифрования файла. Они подразделяются на потоковые и блочные шифры. Потоковый шифр - цифры открытого текста объединяются с потоком псевдослучайных цифр шифра. Блочные шифры берут количество битов и шифруют их как единое целое. Сам алгоритм не держится в секрете, и отправитель и получатель сообщения должны иметь копии секретного ключа в надежном месте. Использование одного и того же ключа также является одним из недостатков криптографии с симметричным ключом, поскольку, если кто-то может получить ключ, он может расшифровать ваши данные.

Data Encryption Standard - DES
Стандарт шифрования данных DES является одним из наиболее известных алгоритмов современной криптографической эры. DES был разработан в 1970-х годах IBM и позже был представлен Национальному бюро стандартов (NBS) и Агентству национальной безопасности (NSA). 1976 году DES был утвержден в качестве криптографического стандарта и опубликован в FIPS.

Сегодня DES считается небезопасным. DES и double-DES больше не используются, но тройной DES с тремя ключами все еще является рекомендуемым алгоритмом в NIST SP 800-57 . DES намного медленнее, чем алгоритм AES, но все еще встречается в индустрии электронных платежей .

Advanced Encryption Standard - AES
Расширенный стандарт шифрования AES был установлен Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) в 2001 году. AES был принят правительством США с длинами ключей 128, 192 и 256 бит.

Сегодня AES по прежнему широко используется для повышения вычислительной мощности и возможности использования в широком спектре аппаратного обеспечения, таких как смарт-карты и высокопроизводительные компьютеры.

Advanced Encryption Standard Proces - MARS
MARS разработан коллективом криптологов из корпорации IBM, он поддерживает 128-битные блоки и ключи переменного размера на нескольких основных и смешанных раундах, обеспечивая сильное сопротивление криптографической атаке.

International Data Encryption Algorithm - IDEA
Международный алгоритм шифрования данных (IDEA), первоначально называвшийся Improved Proposed Encryption Standard (IPES) впервые обсуждался в 1991 году. IDEA был незначительный пересмотр предлагаемого стандарта шифрования (PES), предназначенного в качестве замены DES.

Сегодня широко не используется, не имеет патентов и полностью бесплатна для любого использования, но само название все еще является торговой маркой. Он работал на 64-битном блоке с использованием 128-битного ключа и все еще является необязательным алгоритмом в стандарте OpenPGP

RC 2
Шифр Ривеста, код Рона или алгоритмы RC, были изобретены Роном Ривестом в 1987 году.

Сегодня не рекомендуется для использования. Он уязвим для атаки.

RC 4
Шифр был разработан Роном Ривестом в 1987 году и в 1994 году был быстро взломан. Алгоритм никогда не был официально признан RSA Security, но он использовался в некоторых протоколах и стандартах шифрования

Сегодня не рекомендуется для использования.

RC 5
Шифр разработан Роном Ривестом и его коллегами в 1994 году

Сегодня не рекомендуется для использования.

RC 6
Шифр был получен из RC5 Роном Ривестом и его коллегами.

Blowfish
Симметричный блочный шифр, созданный Брюсом Шнайером в качестве замены DES и IDEA.

Twofish
Шифр Twofish является преемником Blowfish, опубликован в 1998 году.

Threefish
Шифр был создан в 2008 году

Сегодня используется без патента

Serpent
Шифр разработан в 1998 году Россом Андерсоном, Эли Бухамом и Ларсом Кнудсеном.

Сегодня используется без патента

Асимметричные алгоритмы

Асимметричная криптография также известна как криптография с открытым ключом основана на принципе наличия пары математически связанных ключей для шифрования и дешифрования - открытого ключа и личного ключа. Открытый ключ доступен ​​любому, а закрытый ключ должен храниться в секрете. Любой человек с открытым ключом может зашифровать сообщение, но только владелец личного ключа может расшифровать его.

Diffie-Hellman
Диффи-Хеллман - один из первых зарегистрированных примеров асимметричной криптографии, впервые концептуализированный Ральфом Мерклом и реализованный Уитфилдом Диффи и Мартином Хеллманом. Традиционно для безопасной зашифрованной связи обе стороны должны сначала обмениваться ключами по некоторому безопасному физическому каналу. Диффи-Хеллман исключил необходимость безопасного обмена, создав дополнительный ключ - открытый ключ.

На данный момент Deffie-Hellman больше не является стандартным криптографическим алгоритмом, поскольку было обнаружено, что он уязвим для нескольких атак. Например, атака Logjam может разрешить атаки типа «человек посередине», когда хакер может читать и изменять любые данные, передаваемые по соединению. Для обеспечения общей безопасности PKI и цифровой подписи NIST рекомендует RSA, поскольку Диффи-Хеллману требуется больше ресурсов процессора и больший обмен данными для цифровой подписи и SSL в частности. Но сегодня в общественной сфере все еще есть некоторые применения Диффи-Хеллмана, например, в криптографии с эллиптическими кривыми.

Rivest-Shammir-Adleman algorithm - RSA
Алгоритм Ривеста-Шаммира-Адлемана, более известный как RSA, в настоящее время является наиболее широко используемой асимметричной криптосистемой в Интернете. RSA основан на факторизации простых чисел. RSA - это медленный алгоритм, поэтому он используется для шифрования и дешифрования симметричных ключей, которые, в свою очередь, шифруют и дешифруют сообщения. Симметричные ключи выполняют основную часть работы, а RSA создает надежный и безопасный канал.

В настоящее время RSA является наиболее широко используемым асимметричным алгоритмом. Хотя некоторые атаки на RSA были предприняты, алгоритм остается сильным, возможно, до тех пор, пока квантовые компьютеры не станут массовыми.

Elliptic Curve ECC
ECC расшифровывается как криптография с эллиптическими кривыми, которая представляет собой подход к криптографии с открытым ключом, основанный на эллиптических кривых над конечными полями. Криптографические алгоритмы обычно используют математическое уравнение для расшифровки ключей.

Сертификаты SSL / TLS чаще всего используют ключи RSA, и рекомендуемый размер этих ключей постоянно увеличивается для поддержания достаточной криптографической стойкости. Альтернативой RSA является ECC. Оба типа ключей обладают одним и тем же важным свойством асимметричных алгоритмов - один ключ для шифрования и один ключ для дешифрования. Тем не менее, ECC может предложить тот же уровень криптографической стойкости при гораздо меньших размерах ключей - предлагая улучшенную защиту с уменьшенными требованиями к вычислениям и хранилищу.