Kriptografiyaning tarixi - Toshkent Axborot Texnologiyalar Universteti Nukus Filali Kompyuter injinering: at-servis...

|
Toshkent Axborot Texnologiyalar Universteti Nukus Filali Kompyuter injinering: at-servis 2-kurs talabasi Isaev Rasbergenning Kiberxavfsizlik asoslari fanidan mustaqil ishi. Mavzu
|
bet | 5/7 | Sana | 09.01.2024 | Hajmi | 474,08 Kb. | | #133281 |
Bog'liq Kiberxavfsizlik Isaev R2.Kriptografiyaning tarixi.
Ma’lumotlarni shifrlashning dastlabki ko‘rinishlaridan ming yillar avval foydalanib kelingan. Yaqin o‘n yilliklarga qadar foydalanilgan shifrlar klassik shifrlar deb atalgan. Kriptografiyani fan sifatida taraqqiy etishini aksariyat adabiyotlarda bir necha davrlarga ajratib, turli yondashuvlarga asoslanib o‘rganilgan. Masalan, ba’zi manbalarda hisoblash qurilmalari yaratilgunga qadar foydalanilgan shifrlar – klassik shifrlar davriga tegishli deb olingan.
Undan keyingi davr esa zamonaviy shifrlar davri deb yuritiladi. Biroq, hisoblash qurilmalari yaratilgunga qadar bo‘lgan davr juda uzoq bo‘lgani bois, ularni ham qismdavrlarga ajratish muhim ahamiyat kasb etgan. Shuning uchun, kriptologiyani fan sifatida shakllanishini quyidagi davrlarga ajratish mumkin:
Qadimiy davr (qadimiy davr klassik shifrlari). Ushbu davrda klassik shifrlar asosan bir alfavitli o‘rniga qo‘yish va o‘rin almashtirish akslantirishlariga asoslangan. Masalan, Sezar, Polibiya kvadrati usullari.
O‘rta davr (o‘rta davr klassik shifrlari). Ushbu davrda shifrlar asosan ko‘p alfavitli o‘rniga qo‘yishga asoslangan bo‘lib, ularga Vijiner, Atbash usullarini misol sifatida keltirish mumkin. Ushbu davrdagi shifrlarning, birinchi davr shifrlariga qaraganda, bardoshligi yuqori bo‘lgan.
1 va 2 – jaxon urushlari davri (1 va 2- jaxon urushlari davridagi klassik shifrlar). Ushbu davr kriptotizimlari asosan elektromexanikaga asoslangan bo‘lib, radioto‘lqin orqali shifrmatnni uzatish (Morze alifbosi) amalga oshirilgan. Mazkur davrga oid shifrlash usullariga Zimmermann telegrammi, Enigma shifri, SIGABA mashinalarini misol sifatida keltirish mumkin.
Kompyuter davri (zamonaviy shifrlar). Ushbu davr shifrlari hisoblash qurilmalariga mo‘ljallangan bo‘lib, yuqori xavfsizlik darajasiga ega. Zamonaviy shifrlarga misol sifatida DES, AES, ГОСТ Р 28147-89, IDEA, A5/1, RC4 (barchasi simmetrik) va RSA, El-Gamal (ochiq kalitli) larni keltirish mumkin.
Ming yilliklar davomida kriptografiyadan davlat qurilishida, harbiy va diplomatiya aloqasini muhofazalashda foydalanib kelingan bo‘lsa, axborot asrining boshlanishi bilan kriptologiya jamiyatda, xususiy sektorda foydalanish uchun ham zarur bo‘lib qoldi. Qariyb 35 yildan buyon kriptologiyada keng miqyosda ochiq tadqiqotlar olib borilmoqda. Hozirgi kunda konfidensial axborot (masalan, yuridik hujjatlar, moliyaviy, kredit stavkalari to‘g‘risidagi axborotlar, kasallik tarixi va shunga o‘xshash)larning talay qismi kompyuterlararo odatdagi aloqa kanallari orqali uzatilmoqda. Jamiyat uchun bunday axborotning konfidensialligi va asl holda saqlanishi zaruratga aylangan. Kriptografiya tarixini shartli ravishda 4 bosqichga bo‘lish mumkin: 1. Dastlabki kriptografiya. 2. Formal kriptografiya. 3. Ilmiy kriptografiya. 4. Kompyuter kriptografiyasi, bu bosqich kriptografiyada simmetrik va nosimmetrik kriptotizimlar bo‘yicha ikki ilmiy yo‘nalish yuzaga kelishi bilan xarakterlanadi.
Kriptografiya tarixini shartli ravishda 4 bosqichga bo‘lish mumkin:
1. Dastlabki kriptografiya.
2. Formal kriptografiya.
3. Ilmiy kriptografiya.
4. Kompyuter kriptografiyasi, bu bosqich kriptografiyada simmetrik va nosimmetrik kriptotizimlar bo‘yicha ikki ilmiy yo‘nalish yuzaga kelishi bilan xarakterlanadi.
Dastlabki kriptografiya (XVI asr boshigacha) bosqichi uchun sodda usullardan foydalanib, shifrlangan matn mazmunidan begonalarni chalg‘itish xosdir. Bu bosqichda axborotni muhofaza qilish uchun kriptografiya oilasiga mansub, ammo aynan bo‘lmagan 10 kodlash usullaridan foydalanilgan. Foydalanilgan shifrlarning ko‘pchiligi bir alifboli o‘rniga qo‘yish yoki ko‘p alifboli o‘rniga qo‘yishga asoslangan.
Dastlabki kriptografiya davriga oid shifrlar haqida gap borganda Yevropa fani tarixidan o‘rin olgan Plutarx, Aristotel (miloddan avvalgi IV asr), Yuliy Sezar (miloddan avvalgi 100-44 yy.), R. Bekon (1214-1294 yy.) shifrlarini aytib o‘tish joiz.
Dastlabki shifrlash moslamalaridan biri sifatida g‘altak (skitala)dan foydalanilgan (2-rasm). Silindrsimon g‘altakka zich bir qavat o‘ralgan ensiz papirus lentasiga dastlabki matn harflari silindr o‘qi bo‘ylab yozilib shifrmatn shakllantirilgan. Lenta g‘altakdan yechib olinib qabul qiluvchiga jo‘natilgan. Qabul qiluvchi shifrmatnli lentani shifrlash g‘altagi bilan bir xil g‘altakka o‘rab dastlabki matnni o‘qigan. G‘altak o‘lchamlari maxfiy shifrlash kaliti vazifasini o‘tagan.
2-rasm. Skitala
Bunday shifr moslamasidan eramizgacha V asrda bo‘lib o‘tgan Spartaning Afinaga qarshi urushi davrida foydalanilgan. Shifrlash g‘altagi o‘lchamlarini topish g‘oyasi Aristotelga tegishlidir. U buning uchun uzun konus olib, unga asosidan boshlab konus uchigacha shifrmatnli lenta o‘ralganda konusning biror qismida o‘qiladigan matn hosil bo‘lishiga qarab g‘altak o‘zagi diametrini aniqlagan.
Qadim zamonlarda atbash deb atalgan shifr ma’lum bo‘lgan, undan ba’zan muqaddas iudey matnlarini shifrlashda foydalanilgan (3-rasm). Shifrmatn yaratishda dastlabki matnga tegishli alifboning birinchi harfi oxirgisiga, ikkinchi harfi undan avvalgisiga va h.k. almashtirilgan.
3-rasm. Atbash usuli
To‘la bayoni saqlangan shifrlardan yana biri Sezar shifri bo‘lib, u ham atbash shifri oilasiga mansubdir. Yuliy Sezar o‘z shifridan Siseron (miloddan avvalgi 106-43 yy.) bilan axborot almashishda foydalangani ma’lum. Turli davrlarda bu tizimning turli rusumlaridan foydalanib kelingan. Dastlabki matnning qanday berilishi ahamiyatga ega emas. Sezar usulida shifrlash dastlabki matnga tegishli alifbo harfi o‘rniga shifrlash kaliti k qadamga surilgan o‘rinda joylashgan alifbo harfini qo‘yish asosida amalga oshiriladi (4-rasm). Bunda surish alifbo harflari soni 26 ga teng bo‘lgan modul bo‘yicha bajariladi. Alifbo harflari boshidan oxiri tomon, oxiridan qayta bosh tomondan boshlab davriy ravishda surib boriladi.
Masalan, k=3 hol uchun quyidagi ko‘rinishga ega bo‘lamiz:
4-rasm. Sezar usulida shifrlash
Bu holda dastlabki matn ODAMni shifrlash natijasi RGDP bo‘ladi. Sezar tizimining kalit maydoni 26 ta son: 0,1,2,...,25 dan iborat. k kalitli Ek shifrlash algoritmi alifbodagi harflarni k qadam bilan o‘ngga siljitishni o‘z ichiga oladi. Mos ravishda shifrmatn Dk ni ochish algoritmi alifbodagi harflarni k qadam bilan chapga siljitish natijasini beradi.
Sezar tizimi va unga o‘xshash tizimlarni hozirgi zamon o‘quvchisi uchun harflarni alifbodagi tartib raqami bilan almashtirib sonlar ustida modul bo‘yicha qo‘shish amali yordamida tushuntirish oson. Sezar tizimiga muvofiq, shifrmatn hosil qilishda dastlabki matnning har bir harfi shifrmatnda sh k(mod26)ga aylanadi. Dastlabki matn harfi shk(mod26) ko‘rinishda tiklanadi. Ta’kidlash joizki, modul arifmetikasida mazkur qo‘shish amali zamonaviy shifrlarda ham eng ko‘p foydalaniladigan amaldir.
Miloddan avvalgi II asrda qadimgi Gresiyada “Polibiy kvadrati” (5-rasm) deb atalmish shifr mashhur bo‘lgan. Shifrlash jadvali 5 ta satr va 5 ta ustundan tuzilgan bo‘lib, ular 1 dan 5 gacha raqamlar bilan belgilangan va jadval xonalarida 25 ta harf joylashgan.
5- rasm. Polibiy kvadrati
Shifrmatn dastlabki matnga tegishli jadval xonasidagi harflarni satr va ustun raqamlari juftligi bilan almashtirish natijasida hosil etilgan. Shifrlash jadvalida harflarning joylashish tartibi shifrlash kaliti vazifasini o‘tagan. Masalan, yuqorida keltirilgan jadval bo‘yicha I, R va M harflar ifodasi mos ravishda BD, DB va CB bo‘ladi. Kirish xabari ODAM ga mos shifrmatn CDADAACB ko‘rinishda bo‘ladi.
Shifrmatnni dastlabki matnga o‘girish satr va ustun raqamlari juftligini shifrlash jadvali harfiga almashtirishdan iborat bo‘lgan.
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Toshkent Axborot Texnologiyalar Universteti Nukus Filali Kompyuter injinering: at-servis 2-kurs talabasi Isaev Rasbergenning Kiberxavfsizlik asoslari fanidan mustaqil ishi. Mavzu
|