Kriptografiya va uning masalalari

Kriptografiya va uning masalalari
Axborotlarni boshkalar o’kishidan saklash maksadida maxsus kalit yordamida kodlashtirish kriptografiya deb ataladi.
Kriptografiya uzok yillar davomida xarbiy maksadlarda qullanilib kelgan. ANB (Agenstvo natsionalnoy bezopastnosti (AKSH) 4 noyabr 1952g tashkil topgan) AKSH prezidentining maxsus buyrugiga binoan barcha chet davlatlardan kelayotgan xatlar va axborotlarni tekshiradi.
1995 yil 3 aprelda Rossii prezidenti N 334 karoriga muvofik turli xil litsenziyaga ega bo’lmagan vositalar yordamida axborotlarni kodlashtirishni takikladi. SHundan keyin axborotlarni kodlashtirish bo’yicha davlat standarti kiritildi.
Ochik tekstni R xarfi bilan belgilaymiz. Bu tekst fayli, tasvir, maxsus tovush yoki x.k. bulishi mumkin. Bu axborotlar komp’yuterda ikkilik kod kurinishida ifodalanadi. SHifrlangan tekst S xarfi bilan belgilanadi.
SHifrtekstning xajmi ba’zan ochik tekst xajmiga teng bulishi mumkin. SHifrlangan tekst komp’yuter tarmog’i kanallari buylab uzatilishi yoki xotirada saklanishi mumkin. SHifrlash funktsiyasi Ye ni kuyidagicha yozish mumkin.
E(R)=S

SHifrni ochish funktsiyasini D xarfi bilan belgilasak,

D (S)=R

D (E(R))=R

Kriptografiya kuyidagi masalalarni yechilishini ta’minlashi kerak.

• 
  autentifikatsiya kabul kiluvchi shunga ishonch xosil kilishi kerakki ma’lumot anik bir yuboruvchidan bulishi shart. Boshka bir nom bilan yolgon ma’lumot yuborilmasligi kerak;
  
• 
  butunlik. Uzatish paytida axborot o’zgarmasligi;
  
• 
  inkor kilmaslik (neosporimost) Ma’lumotni yuboruvchi o’zi ekanini tasdiklashi.
  

Simmetrik va nosimmetrik kodlashtirishlar
SHiflashtirish algoritmlari 2 turga bulinadi:

• 
  simmetrik shifrlashtirish;
  
• 
  ochik kalitli (nosimmetrik) shifrlashtirish.
  

1) Simmetrik shiflashtirishda axborotni kodlashtirish va uni kayta ochish uchun bitta kalitning o’zidan foydalaniladi. Bu usul foydalanilganda kabul kiluvchi va yuboruvchi oldindan kaysi kalit ishlatilishini kelishib olishlari kerak.

E(R)=S
D(S)=R
Simmetrik algoritmlar yerdamida shifrlash 2 turga bulinadi:
Ulardan biri ochik matnni bitma-bit kayta ishlaydi, ikkinchisi ochik matnni bir necha bitli bloklarga buladi. Birinchi turdagisi potokli shifrlash, ikkinchisi blokli shifrlash deyiladi.
Zamonaviy komp’yuter algoritmlarida blok uzunligi 64 bitni tashkil kiladi.
2) Ochik kalitli shifrlashtirish (Nosimmetrik shifrlash). Bunday usul yordamida shifrlashtirilganda ochik tekstni shifrlash uchun ishlatilgan kalit uni ochishda ishlatiladigan kalitdan fark kiladi. Bundan tashkari shifrlash kalitini manfiy saklab turishga xojat yuk. Undan xoxlagan mijoz o’z ma’lumotlarini shifrlashdi ishlatishi mumkin. SHuning uchun shifrlash kaliti ochik kalit va shifrni ochadigan kalit, yashirin yoki yopik kalit deb ataladi.
E(R)=S
D(S)=R


SHifrlash usullari
Ma’lumotlarni shifrlash kompyuterlar ixtiro kilinmasdan ancha oldin paydo bulgan. Kupchilik keng tarkalgan kriptografik algoritmlar bir xarfni boshka xarf bilan almashtirish yoki xarflar ketma-ketligini o’zgartirish orkali bajarilgan. Kuyida bir kancha shifrlash algoritmlari keltirilgan.
Almashtirish shifrlari.
Bu usul bilan shifrlashda shifrlanayotgan ochik matndagi xar bir xarf shifrlangan matndagi kandaydir simvol bilan almashtiriladi. Ma’lumotni kabul kiluvchi uni teskarisiga joyiga kayta kuyish orkali ochadi.

Bu usul yordamida shifrlashtirishda ochik matndagi xarflar boshkasi bilan almashtirilmaydi, balki ularning o’rinlari almashtiriladi. Masalan, oddiy ustunlar bo’yicha o’rinlashtirishda dastlabki ochik matn katorlar buyicha maxsus ustunlarga yozib chikiladi. SHifr matn xarflarni ustunlar bo’ylab o’kish orkali xosil kilinadi. Kayta ochish xam xuddi shunday xosil kilinadi. SHifr matn ustunlarlar buyicha yozib chikiladi. Ochik matn gorizontal buyicha o’kish orkali xosil kilinadi.

Rotor mashinalar

20-yillarda shifrlash va uni ochish jarayonini avtomatlashtirish maksadida turli xil mexanik mashinalar ishlab chikilgan edi. Ularning ko’pchiligi ochik matnni kiritish uchun klaviaturadan va rotorlar tuplamidan iborat bo’lib , bu rotorlar xarflarni boshka xarflar bilan almashtirish vazifasini bajaradi.
Eng ko’p mashxur bo’lgan rotor mashinalardan biri nemislarning "Enigma" nomli mashinasi bulib, undan Germaniya Ikkinchi jaxon urushida o’z axborotlarini shifrlashda foydalangan.

Modul 2 kushish amali

Bu amal S dasturlash tilida ^ belgisi bilan , matematikada esa + belgisi bilan belgilanadi va bitlar ustida kuyidagi standart mantikiy amalni bajaradi:
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=0
Modul 2 amali yordamida ochik matnni shifrlashtirish mumkin. Buning uchun ochik matnning xar-bir biti kalitning xar bir biti bilan modul 2 konuniga asosan ko’shiladi. Natijada shifr matni xosil buladi. Kayta ochish uchun esa yana shunday konun asosida shifr matni va kalit ko’shiladi. Natijada ochik matn xosil buladi. Bu shifrlashtirish usuli simmetrik shifrlashtirish xisoblanadi.