Программно-аппаратные средства шифрования. Защита алгоритма

ВВЕДЕНИЕ

Любая компьютерная система (КС) использует стандартное и
специализированное оборудование и программное обеспечение,
выполняющее определенный набор функций: аутентификацию пользователя,
разграничение доступа к информации, обеспечение целостности информации
и ее защиты от уничтожения, шифрование и электронную цифровую подпись
и др.
Целостность и ограничение доступа к информации обеспечиваются
специализированными компонентами системы, использующими
криптографические методы защиты.
Защита информации методами криптографического преобразования
заключается в изменении ее составных частей (слов, букв, слогов, цифр) с
помощью специальных алгоритмов либо аппаратных решений и кодов
ключей, то есть в приведении ее к неявному виду. Для ознакомления с
шифрованной информацией применяется обратный процесс: декодирование
(дешифрование). Использование криптографии является одним из
распространенных методов, значительно повышающих безопасность
передачи данных в сетях ЭВМ, данных, хранящихся в удаленных
устройствах памяти, а также при обмене информацией между удаленными
объектами.
Для преобразования (шифрования) обычно используются некоторый
алгоритм или устройство, реализующее заданный алгоритм, который может
быть известен широкому кругу лиц. Управление процессом шифрования
осуществляется с помощью периодически меняющегося кода ключа,
обеспечивающего каждый раз оригинальное представление информации при
использовании одного и того же алгоритма или устройства. Знание ключа
позволяет просто и надежно расшифровать текст. Однако без знания ключа

эта процедура может быть практически невыполнима даже при известном
алгоритме шифрования.
Даже простое преобразование информации является весьма
эффективным средством, дающим возможность скрыть ее смысл от
большинства неквалифицированных нарушителей.

1 Программно-аппаратные средства шифрования

1.1 Общая характеристика программно-аппаратных средств шифрования и

методов их работы

Основной особенностью аппаратно-программных средств
криптографической защиты информации является аппаратная реализация (за
счет создания и применения специализированных процессоров) основных
криптографических функций:
- криптографических преобразований,
- управления ключами,
- криптографических протоколов и т. д.
Аппаратно-программные средства криптографической защиты
информации сочетают гибкость программного решения с надежностью
аппаратного.
При этом за счет гибкой программной оболочки можно быстро менять:
- пользовательский интерфейс,
- конечные функции продукта,
- производить конечную настройку продукта.
Аппаратная компонента позволяет:
- защитить от модификации алгоритм криптографического примитива,
- обеспечить высокую защищенность ключевого материала;
- более высокую скорость работы.
Использование аппаратных средств снимает проблему обеспечения
целостности систем. Классический вариант аппаратного шифратора для

персонального компьютера — плата расширения, вставляемая в слот PCI
системной платы ПК.
Подобные устройства криптографической защиты данных (УКЗД)
выпускают сегодня несколько российских фирм, в том числе и Анкад.
Как правило, в состав аппаратного шифратора входят блок управления,
шифропроцессор, аппаратный датчик случайных чисел, контроллер,
микросхемы памяти, переключатели режимов работы и интерфейсы для
подключения ключевых носителей.