Өзбекстан республикасы жоқары ҳӘм орта арнаўлы билимлендириў министрлиги

Ишнинг назарий ва амалий аҳамияти шундан иборатки, дарслар жараёнида битирув-малакавий иши натижасида яратилган ўқув курсини фойдаланиш талабаларнинг ушбу мавзу бўйича назарий ва амалий машғулотларда, шунингдек мустақил таълимда билим ва кўникмаларини шакллантиришда самарадорлигини оширади.
Иш тузилмасининг тавсифи.
Симметрик криптотизимларнинг илмий ва назарий асослари ўрганилди ва амалий масалалар ечилди. Талабаларда мавзу бўйича билим ва кўникмаларини шакллантиришда замонавий педагогик технологиялардан ва Courselab дастуридан фойдаланган ҳолда электрон ўқув курси яратилди.
Битирув малакавий иши кириш, иккита боб, хулоса, фойдаланилган адабиётлар рўйхатидан ташкил топган. Ишда 27 та адабиётлар ва интернет маълумотларидан фойдаланилди. Ишнинг асосий ҳажми 88 бетни ташкил этади.

1-БОБ. симметрик криптотизимларнинг назарий асослари.

1.1. Симметрик криптотизимлар: тушунчалар, асосий ғояси ва илмий асослари

Ахборот хавфсизлигига бўладиган талаблар бу ахборотнинг конфиденциаллиги, бутунлиги ва тайёрлиги. Ушбу талабларни ҳар хил усуллар билан амалга ошириш мумкин ва мураккаб масалаларни ечишни талаб қилади. Ҳозирги пайтда ахборот хавфсизлигини таъминлаш учун иккита усул: криптография ва алоҳида стеганография кенг тарқалган. Бу усуллар ахборотни шифрлаш учун қўлланилади ва ахборотнинг конфиденциаллигини таъминлайди.

Криптогра́фия (грек. κρυπτός — махфий ва γράφω — ёзиш) — бу ахборотнинг конфиденциаллиги (ахборотнинг бошқа шахслар томонидан ўқилмаслиги) ва тўғрилигини (бутунлик ва муаллифнинг ҳақиқийлиги, шунингдек муаллифликдан воз кеча олмаслиги) таъминлаш усуллари ҳақидаги илм.
Дастлаб криптография – очиқ матнни алгоритм ва калит ёрдамида шифрланган матнга ифодалаб ахборотни шифрлаш усулларини ўрганди. Анъанавий криптография симметрик криптотизимлар бўлиб, унда шифрлаш ва шифрдан очиш фақат битта махфий калитни фойдаланиб юритилади. Бундан ташқари замонавий криптография асимметрик криптотизимларни, электрон рақамли имзони, хэш-функцияларни, калитларни бошқариш, махфий маълумотни олиш ва квантли криптографияни ўз ичига олади.
Криптография — қадимий фанлардан, тарихи тахминан 4 минг йилларга тенг. Криптография даврининг асосий меъзони сифатида шифрлаш усулларининг технологик сифатларини фойдаланиш мумкин. Биринчи давр (бизнинг эрамизгача 3-минг йиллик) моноалфавитли шифрлар билан сифатланади (асосий тамойили — асосий матн алфавитини бошқа алфавит билан, ҳарфларни бошқа ҳарфлар билан ёки символлар билан олмаштириш орқали). Иккинчи давр (IX асрдан Ёқин шарқда (Ал-Кинди) ва XV асрдан Европада (Леон Батиста Альберти) — XX асргача) полиалфавитли шифрларнинг жорий қилиниши билан белгиланади. Учинчи давр (XX аср бошидан ўртасигача) шифрловчилар ишига электромеханик қурилмаларнинг жорий қилиниши билан сифатланади. Бунда полиалфавитли шифрларни фойдаланиш давом этти. Тўртинчи давр —XX асрнинг 70 йилларининг ўртасидан бошлаб — математик криптографияга ўтиш даври. Математик ва инженер Клод Шенноннинг ишларида қатъий математик таърифлар, маълумотлар узатиш, энтропиялар, шифрлаш функциялари пойда бўлди. 1975 йилгача криптография «классик» бўлиб қолди, ёки аниқроқ айтадиган бўлсак махфий калитли криптография. Криптографиянинг ривожланишининг замонавий даври (1970 йилларнинг охиридан бошлаб ҳозиргача) янги йўналишнинг – очиқ калитли криптографиянинг файда бўлиши ва ривожланиши билан фарқланади. Унинг фойда бўлиши фақат янги техник имкониятлар билан эмас, криптографиянинг шахслар томонидан фойдаланилиши учун кенг тарқатилиши билан маълум (аввал криптографияни фойдаланиш давлатнинг прерогативи¹ бўлган). Якка шахслар томонидан криптографияни фойдаланишнинг ҳуқуқуй тартиби ҳар хил давлатларда кучли фарқланади—фойдаланиш мумкин ва тўлиқ мъан қилинган [---].
Замонавий криптография математика ва информатиканинг чегарасидаги алоҳида илмий йўналишни тузади, математиканинг (сонлар назарияси, чизиқли алгебра ва алгебраик структуралар) баъзи муҳим соҳаларига асосланади — ушбу соҳалардаги ишлар илмий журналларда эълон қилинади, доимий конференциялар ташкил этилади. Криптографияни амалий фойдаланиш замонавий жамиятимизнинг ажралмас қисми бўлмоқда—уни электрон коммерция, электрон ҳужжат айланиши (рақамли имзони қўша), телекоммуникация ва ҳоказо соҳаларда қўлламоқда.
Симметрик криптосистемалар қадимги даврлардан ривожланиб келган. Ҳозирги кунда замонавий симметрик криптосистемаларга AES, DES криптосистемаларини келтиришимиз мумкин. Бу асимметрик криптосистемалар билан тенг тенденцияда ривожланишга олиб келди.
Асимметрик шифрларнинг бошланиши Уитфильд Диффи ва Мартин Хеллманнинг 1976 йилда эълон қилинган «Заманавий криптографиянинг янги йўналишлари» ишида кўрсатилди. Очиқ калитни тарқатиш ҳақида Ральф Мерклнинг ишлари таъсирида, улар очиқ канални фойдаланиб калитни олиш усулини таклиф қилди. Бу Диффи-Хеллман калитларни олмашиш номи билан машхур бўлган калитларни экспоненциаль олмашиш усули каналнинг ишончли фойдаланувчилари орасида махфий калитни тарқатиш учун биринчи эълон қилинган амалий усул бўлди. Ушбу схема 1970 йилларда Малькольм Вильямсон томонидан ишлаб чиқилган эди, лекин 1997 йилгача махфий сақланди. Очиқ калитни тарқатиш бўйича Меркл усули 1974 йилда яратилди ва 1978 йилда эълон қилинди, уни шунингдек Меркл топишмоғи деб ҳам атайди.
Диффи-Хеллман алгоритми асосида 1977 йилда Массачусетс Технология Институты (MIT) олимлари Рональд Ривест, Ади Шамир ва Леонард Адлеман томонидан кўпайтувчиларга ажратиш муаммосига асосланган шифрлаш алгоритми ишлаб чиқилди. У ҳимояланмаган канал бўйича маълумот алмашиш масаласини ечадиган биринчи асимметрик шифрлаш алгоритми бўлди. Тизим номи уларнинг фамилияларининг биринчи харфларидан (RSA —Rivest, Shamir, Adleman) оланган. Ушбу тизим 1973 йилда ҳүкимат алоқа марказида фаолият юритувчи Клиффорд Кокс томонидан очилган эди. Лекин бу иш марказнинг ички ҳужжатларидагина сақланди, шу сабабли у 1977 йилгача белгисиз бўлди. RSA - ҳам шифрлаш ҳам рақамли имзо учун фойдаланадиган биринчи алгоритм бўлди.
Машхур симметрик криптотизимлар асосида биртомонлама функциялар ва функция-лазейкаларни тузишга алоқадор мураккаб математик муаммолар яширинган.
Ўтган даврлардаги криптографиянинг моҳияти – маълумотни махфий калитни фойдаланиб шифрлаш ва шифрдан очишдан иборат бўлган бўлса, ҳозирда у 3 та ҳар хил механизмларнинг йиғиндиси билан аниқланади: симметрик калитлар билан шифрлаш, асимметрик калитлар билан шифрлаш ва хэшлаш.