Značilnosti sodobnih sistemov za prenos informacij

Na prvi pogled se ti pojmi morda zdijo sinonimi, vendar imajo popolnoma drugačne pomene.

Cipher je metoda za pretvorbo informacij, da jo varuje pred nepooblaščenimi uporabniki. Znanost, ki preučuje te metode in metode šifriranja informacij, se imenuje kriptografija. Treba je opozoriti, da so v zgodovini v kriptografiji določeni nekateri povsem vojaški izrazi: sovražnik, napad, šifra itd. - natančno odražajo pomen ustreznih konceptov. Obenem vojaška terminologija, ki temelji na izrazu "kodeks", nima nič skupnega s teoretično kriptografijo, ker je v zadnjih desetletjih nastala teorija kodiranja - velika znanstvena smer, ki razvija in proučuje načine za zaščito informacij od naključnih napak na komunikacijskih kanalih. Zato je beseda "kodiranje nekakšno šifriranje" napačna.

Kodiranje in šifriranje sta tesno povezana, vendar ima vsak od teh procesov svoje lastne cilje. Podatki o kodiranju se izvajajo, da se informacije v skladu z določenimi pravili pretvorijo v obliko, ki je primerna za prenos na določen komunikacijski kanal. Osnova katerega koli kodiranja je sistem številk kot zapis matematične strukture, na podlagi katere je mogoče dobiti poljubno število različnih kod. Praviloma kode predstavljajo binarni nizi ničelnih in ničli (tak zapis je naraven za uporabo računalnikov pri prenosu in shranjevanju informacij).

Šifriranje informacij je način preoblikovanja informacij za zaščito pred nepooblaščenim dostopom. Tako je sporočilo šifrirano tako, da postane nerazumljivo in kodirano, da ostane razumljivo tudi po prenosu preko komunikacijskega kanala, na katerega lahko vpliva hrup. Informacije o šifriranju bi morale zmanjšati besedilo znaka z omejenim številom znakov (to pomeni, da mora biti kodiranje optimalno), pa tudi odkrivanje in popravljanje napak pri prenosu in shranjevanju informacij (kodiranje mora biti korektivno).

Zato, če je treba podatke prenesti prek določenega komunikacijskega kanala, da se na izhodu pridobijo zanesljive zanesljive tajne informacije, je treba združiti oba procesa preoblikovanja, in sicer:

- prevedite sporočilo v določen sistem številk (včasih je dovolj, da ga prevedemo v sistem binarnih številk, vendar obstajajo še drugi, na primer binomial, Fibonacci itd.);

- šifrirajte sporočilo (obstaja veliko različnih načinov šifriranja, ker ustvarjanje šiferjev doseže čas antike);

- Prejeto šifrirano sporočilo mora biti kodirano tako, da je sporočilo na izhodu mogoče enodomno dekodirati;

- dekodiranje sporočila, mora identificirati in popraviti napake, ki so se zgodile ob pošiljanju sporočila;

- Dešifrirajte sporočilo glede na opravljeno šifriranje (pošiljatelj in prejemnik se najprej dogovorita o postopku šifriranja). Običajno je ta postopek sestavljen iz splošne metode in ključa. Ključ je zbiranje podatkov, ki opredeljujejo določeno transformacijo iz množice transformacij šifre;

- Prejeto sporočilo se prenese iz prejetega sistema izračuna v začetnem stanju.

Zato je za zaščito in pravilen prenos podatkov potrebno veliko truda. V našem času močna računalniška tehnologija močno poenostavlja ta proces, vendar ne vedno s pomočjo tehnologije je mogoče dešifrirati sporočilo, še posebej, če ključ ni znan. V povezavi z ovirami v komunikacijskih kanalih se lahko informacije izkrivljajo, zato se uporabljajo takšne tehnike kodiranja, ki omogočajo prepoznavanje in popravljanje napake.

Torej, sporočilo se pošlje preko komunikacijskega kanala. Prejeto sporočilo se preveri za pariteto števila enot: če je število enot enakomerno, potem predpostavljamo, da ni napak in pri dekodiranju zavrnemo zadnjo številko. Če je število enot čudno, se sporočilo pošlje z napakami. Pomanjkljivost te metode je, da omogoča le odkrivanje napake, ne da bi jih popravil, kodo z ponavljanjem pa ne le zaznava, ampak tudi popravlja napake.

Torej, vsaka od zgornjih kodirnih metod ima svoje pomanjkljivosti, vendar te metode igrajo pomembno vlogo pri kodiranju teorije in temeljijo na izgradnji bolj popolnih kod. Danes se uporabljajo kode Hamminga, Nagoyeja, Reed-Mullerja, Hadamarda itd.

Kar zadeva šifre kot sredstvo za zaščito informacij pred nepooblaščenim dostopom, obstaja več načinov, na katere lahko razvrstite šifre. Običajno se razvrstitev šteje za glavno:

A) omejene uporabe šifri;

B) splošna uporaba šifri z javnim ključem;

C) splošna uporaba šifri z zasebnim ključem.

Leta 1963 je ameriški matematik Claude Shannon, s pomočjo razvitih razvitih šifer, matematično dokazal, da so v vseh klasičnih šifrah tipične komponente lahko ločene naslednje šifrirne metode, kot so mešanje šifer in šifriranje šifriranja.

Bistvo disperzijskega šifrira je prerazporeditev redundance originala, ki je na različnih mestih navadnega besedila. V ta namen se uporabljajo substitucije s končnim številom elementov Π, kar je neznan ključ. Tako je število vseh možnih tipk enako P.

Pri dešifriranju uporabite inverzno substitucijsko matriko. Takšno šifriranje, čeprav to ne vpliva na frekvenco videza črk, ampak bo skrivalo pogostost pojavljanja bigramov, trigramov itd. Bistvo šifriranja mešanja je, da je odvisnost med ključem in šifriranjem besedila čim bolj otežena. Bolje je uporabljati zamenjavo z bloki več znakov abecede sporočila, čeprav vodi k dejstvu, da ključ postane veliko daljši.

Izgradnja sodobne kriptologije kot znanosti temelji na kombinaciji pojmov in dejstev matematike, fizike, informacijske teorije itd. Kljub zapletenosti pa se številčnost teoretičnih dosežkov kriptologije pogosto uporablja v vsakdanjem življenju, na primer v plastičnih karticah, v elektronski pošti, v Sistemi bančnih plačil z uvedbo podatkovnih baz, elektronskih sistemov glasovanja itd.