OCHIQ KODLI OPERATSION TIZIMLARDA GOST 28147-89
YORDAMIDA SHIFRLASH VA ARXIVLASHNI TASHKIL ETISH
Ochilov Nizomiddin Najmiddin o‘g‘li
PhD, O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasi huzuridagi Davlat test
markazi, nizom.ochilov91@gmail.com
Annotatsiya
Maqolada Linux oilasiga tegishli operatsion tizimlarda tizim fayllarini
qo‘lga kiritish cheklanganligi sabab, xavfsizli bir muncha yuqori hisoblanadi.
Biroq tizim administratori (root) yordamida kirilganda cheksiz foydalanish
imkoniyati yaratilganligi sabab ba’zi ma’lumotlarning maxfiyligini saqlash uchun
maxsus shifrlash usullarini talab qiladi [2].
Kalit so‘zlar: shifrlash, arxivlash, arxivator, alifbo, dekodlash, standart
.
Ma’lumotlarning maxfiyligi darajasiga muvofiq, faqat GOST 28147-89
standarti yuqori bardoshli shifrlash algoritmi hisoblanadi. Mazkur algoritm
yordamida shifrlashni tashkillashtirish uchun eng kamida 80386 axritekturadagi
yoki undan yuqori protsessorga mos keladigan, 32 mb operatiq xotira, kamida 2
Gb qattiq disk va maxsus modullarni kompilyasiya qilish uchun S kompliyatori
zarur bo‘ladi. Dasturiy ta’minot talablari 7zip arxivlash dasturi talablariga muvofiq
o‘rnatiladi [1]. Tizimning arxivlash modulini yuklash 7zip dasturini yuklash bilan
amalga oshiriladi. Mazkur modulga tashqi tomondan murojaat qilishning
imkoniyati mavjud emas. Mazkur modulda tizim fayllarini parol yordamida
shifrlab arxivlash imkoniyati mavjud. Shu sababli ham 7zip dasturi GOST 28147-
89 standarti asosida shifrlash uchun qulay arxivlash dasturi sifatida tanlab olindi
[3].
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
556
Arxivlash dasturlarida shifrlash mexanizmining mavjudligi va ochiq kodli
operatsion tizimlarda ishlash hususiyatidan kelib chiqib quyidagicha tasniflarga
bo‘lindi:
-
WinRAR arxivatori RAR arxivatorining Windows operatsion tizimlari
uchun ishlab chiqilgan versiyasidir. Mazkur dastur RAR va ZIP formatlarida
arxivlar yaratish uchun mo‘ljallangan. Bundan tashqari, ushbu mazkur arxivlash
dasturi 7Z, ACE, ARJ, BZIP2, CAB, GZ, ISO, JAR, LZH, TAR, UUE, Z
formatlarida xam arxivlash va ochish imkoniyatini yaratadi;
-
WinRAR arxivatoridan farqli o‘laroq, 7zip arxivatori mutlaqo bepul. 7zip
ochiq kodli dasturiy ta’minot bo‘lib, manba kodining aksariyati GNU LGPL
litsensiyasiga ega. Asosiy qulayliklaridan biri mazkur arxivlash dasturi buyruq
satri bilan ishlashni qo‘llab-quvvatlaydi. 7zip arxivlash dasturi fayllarni WinRAR
ga nisbatan 2% yaxshiroq siqishi mumkin.
7zip arxivlash dasturining siqish samaradorligini LZW (Lempel-Ziv-Velch)
algoritmi yordamida 10% gacha ko‘tarish mumkin. LZW algoritmi axborot
alifbosini kengaytirish g‘oyasidan foydalanadi. ASCII – jadvalidagi 256 ta
belgidan iborat an’anaviy 8 bitli tasvir o‘rniga 4096 ta yozuvdan iborat jadvalni
aniqlash imkonini beruvchi 12 bit ishlatiladi. LZW algoritmining asosiy maqsadi
belgilar qatorini 4096 ta yozuvdan foydalanib, kiruvchi belgilar ketma-ketligini
tahlil qilmasdan turib kodlar bilan almashtirishdan iborat. Har bir yangi belgilar
qatori qo‘shilganda, belgilar jadvali qayta qo‘rib chiqiladi. Belgilar qatori kod
bilan almashtirilganda siqish algoritmi ishlaydi.
Kodlash jarayonida, kirish oqimining belgilari ketma-ket o‘qiladi va
yaratilgan satr jadvalida shunday qator mavjudiligiga tekshiriladi (1. Blok-sxema).
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
557
1.
Blok-sxema. LZW algoritmi axborot alifbosini kengaytirish algoritmi.
LZW algoritmining o‘ziga xos xususiyati shundaki, dekodlash uchun
qatorlar jadvalini ochish uchun faylga saqlashning hojati yo‘q. Algoritm shunday
tuzilganki, faqatgina kodlar oqimi yordamida satrlar jadvalini qayta qurish
mumkin. 7zip arxivlash dasturida LZW algoritmining LZMA versiyasidan
foydalanish natijasida lug‘atning o‘lchami, so‘z uzunligi va oqimlar sonini to‘g‘ri
tanlab siqish samaradorligini 10% gacha optimallashtirishga erishish mumkin.
Ochiq kodli operatsion tizimlarda mazkur algoritmdan foydalanib GOST 28147-89
standarti asosida shifrlab arxivlash dasturini ishlab chiqish imkoniyati mavjud.
GOST 28147-89 standarti asosida 7zip arxivlash dasturida shifrlash va
arxivlashni tashkil etish uchun quyidagi modullarni ishlab chiqish va amalga
oshirish kerak:
- Gostvars() usuli hech qanday funksiyani bajarmaydi. 7zip ning qolgan
arxivlash usulallari bilan mosligini saqlab qolish maqsadida ishlatilgan, u uchta
global o‘zgaruvchining qiymatlarini ishga tushiradi;
Кириш
Кириш файли ва
чиқиш файли
Қатор = файлдан кейинги
қатор
Кириш файлда қатор
тугаганида сиқиш
цикли тугайди
Белги
= файлдан кейинги
қатор
Ҳа
Қатор = Қатор + Белги
Агар қатор қиймати
+ код жадвалидаги
белгилар қаторида
мавжудлиги
Йўқ
Чиқиш файлига қатор кодини
ёзиш
Код жадвалига Қатор + Белги
ни қўшиш
Қатор = Белги
Белги = файлдаги кейинги
белги
Сиқиш циклининг
охири
Чиқиш
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
558
-
GOST_SetKey_Enc usuli GOST 28147-89 standartigp muvofiq shifrlashda
ishlatiluvchi raund kalitlarini yaratish uchun mo‘ljallangan;
-
fgost usuli GOST 28147-89 standartidagi Feystel tarmog‘ining raund
funksiyasini bajaradi;
-
GOST_Code usuli GOST 28147-89 standartiga muvoqif bitta xabar blokini
(8 bayt) shifrlaydi/deshifrlaydi;
-GOSTCbc_Init usuli CBC rejimi uchun zarur bo‘lgan initsializatsiya
vektorini massiv ko‘rinishida yozish uchun mo‘ljallangan;
-
GOSTCbc_Encode usuli CBC rejimida GOST 28147-89 standartiga
muvofiq uzunligi 16 baytga karrali bo‘lgan xabarni shifrlash uchun mo‘ljallangan;
-
GOSTCbc_Decode usuli uzunligi 16 baytga karrali bo‘lgan xabarning
GOST 28147-89 na muvofiq CBC rejimida deshifrlash uchun mo‘ljallangan;
-
GOSTCtr_Code usuli uzunligi 16 baytga karrali bo‘lgan xabarni GOST
28147-89 ga muvofiq STR (schyotchik) rejimida shifrlash/deshifrlash uchun
mo‘ljallangan;
-
get usuli 4 baytli belgisiz baytni bitta 4 baytli belgisiz raqamga aylantirish
uchun mo‘ljallangan;
-
set usuli 4 baytlik belgisiz raqamdan 4 baytga o‘tkazish uchun
mo‘ljallangan.
Modul 7zip arxivlash dasturining bir qismi xisoblanadi. Arxiv fayllarini
parol bilan shifrlashda foydalaniladi. Parol 7zip ga o‘rnatilgan SHA-2 xesh
algoritmi yordamida shifrlash kalitiga aylantiriladi. Shifrlash moduliga kirish
ma’lumotlari SVS shifrlash rejimi bo‘yicha belgilangan standartga muvofiq 7zip
tomonidan tayorlanadi.
Modulga kiruvchi ma’lumotlar xaraktiristikalari quyidagilardan iborat:
-
iv initsializatsiya vektori psevdo-tasodifiy ketma-ketlik bo‘lishi kerak.
GOST 28147-89 uchun 64 bit yetarli bo‘lib, ular 64 bitni o‘ng tomonga ko‘chirish
bilan 128 bit qilib olinadi. Faqat 7zip arxivlash dasturida mazkur tekshirish amalga
oshiriladi;
-
shifrlash kaliti (bayt massiv key) SHA-2 algoritmi bilan xeshlash
yordamida foydalanuvchi tomonidan kiritilgan paroldan olinadi. Ushbu
algoritmdan foydalanish kriptografik emas, balki faqat statistik xususiyatlariga
bog‘liq. Shifrlash kaliti uzunligi 256 bit. Faqat 7zip arxivlash dasturida mazkur
tekshirish amalga oshiriladi;
-
raund kalitlar (belgisiz 4 baytli butun sonlar massivi w) moduli tomonidan
shifrlash kalitidan GOST 28147-89 standarti tomonidan o‘rnatilgan kalitlarni
yaratish tartibi asosida yaratiladi. Natijada 1024 bitli ketma-ketlik xosil bo‘ladi;
-
arxivlanayotgan fayllardan shifrlash/deshifrlash uchun xabar (bayt massivi
src) yaratiladi. Xabarni yaratish va uni 128 bit uzunlikda to‘ldirishda faqat 7zip
arxivlash dasturi ishtirok etadi;
-
xabardagi 128 bitli bloklar soni (belgisiz 4 baytli raqam). GOST 28147-89
dan foydalanish uchun modul ichidagi bu raqam xabardagi 64 bitli bloklar sonini
olish uchun 2 ga ko‘paytiriladi.
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
559
…
iv
ўлчам
Раунд калити
Mazkur usullardan foydalanilganda arxivlash uchun fayllar hajmi (shifrlash
bilan) 32 Gb dan oshmasligi kerak, aks holda foydalaniladigan o‘zgaruvchilarning
to‘lishiga olib keladi.
Asosiy ishchi massivning xarakteristikasi kiruvchi hamda chiquvchi
ma’lumotlarda belgisiz 32 bitli raqamni tashkil etadi (1-Rasm).
1.
Rasm. Asosiy ishchi massivning xarakteristikasi.
7zip arxivlash dasturida shifrlash uchun AES algoritmini ishlatganligi sabab,
GOST 28147-89 standartini tadbiq etishda birmuncha noqulayliklar mavjud. AES
da raund kalitlarini saqlash uchun zarur bo‘lgan elementlar soni GOST 28147-89
raund kalitlari uchun zarur bo‘lgan elementlardan oshib ketganligi sababli,
“o‘lcham” maydonidagi raqam AES dagi kabi saqlanadi. Massivning barcha
foydalanilmagan elementlari hech qanday ma’lumotga ega emas (ushbu
massivdagi barcha ma’lumotlar faqat ushbu modul tomonidan kiritiladi va
foydalaniladi, boshqa 7zip modullari unga hech qanday o‘zgartirish kiritmaydi).
Shifrlangan fayllarni maxfiyligini ta’minlash uchun buyruq satridan 7za a –p
buyrug‘ini chaqirish orqali
nusxasini yaratish tavsiya etiladi. Mazkur buyruqdan so‘ng arxivlash dasturi
parolni kiritishni so‘raydi. Bunday holda, kiritilgan parol tizimdagi chaqirilgan
buyruqlar tarixida saqlanmaydi. Ish samaradorligini oshirish uchun fayllarni
shifrlashni ish seansi tugashidan avval (kompyuterni o‘chirish) va ushbu fayllar
bilan ishlashdan avval ularni deshifrlash tavsiya etiladi. Mazkur modulning ishlash
jarayonida xech qanday maxsus dastur va xarakatlar talab etilmaydi.
Xulosa o‘rnida shuni ta’kidlash joizki, ma’lumotlarni shifrlashni qo‘llab-
quvvatlaydigan bir nechta arxivlash dasturlari ko‘rib chiqildi va tekshirildi.
WinRAR arxivlash dasturi 1 baytlik bloklarda ishlaydigan o‘zining shifrlash
algoritmidan foydalanadi. 7zip arxivlash dasturi AES algoritmi bilan shifrlashni
amalga oshiradi va shifrlashdan oldin ma’lumotlar uchun barcha kerakli
tayyorgarliklarni amalga oshiradi (paroldan kalit yaratish, kengaytirilgan ketma-
ketlikdan foydalangan holda shifrni ochishning to‘g‘riligini tekshirish bilan blok
uzunligiga karrali xabar qo‘shish, initsializatsiya vektorini yaratish va boshqalar).
AES blokining o‘lchami GOST 28147-89 blokining o‘lchamidan 2 baravarga
ko‘pligi sabab GOST 28147-89 dan foydalanish shifrlash tezligini ham
birmunchaga oshiradi.
International scientific conference "INFORMATION TECHNOLOGIES, NETWORKS AND
TELECOMMUNICATIONS" ITN&T-2022 Urgench, 2022y April 29-30
560
Do'stlaringiz bilan baham: |