İnformasiya mühafiZƏSİNİn kriptoqrafiK (ŞİFRƏLƏMƏ) vasiTƏLƏRİ

Kriptoalqoritm şifrələmə və deşifrələmə proseslərində istifadə olunan üsuldur (qaydadır).

Kriptoqrafiya terminologiyasında adi sənədlər açıq mətn hesab olunur. Məzmunu qalmaqla ilkin mətnin dəyişdirilməsi şifrələmə adlanır.

Şifrlənmiş məlumat şifrmətn və ya kriptoqram adlanır.

Şifrmətndən açıq mətnin bərpası, əks proses olub deşifrələmə adlandırılır. Şifr dedikdə verilmiş açar və kriptoqrafik çevirmə alqoritmi vasitəsi ilə açıq məlumat toplusunu şifrələnmiş məlumat toplusuna çevirən dönümlü (biektiv, yəni bərpa qabiliyyətinə malik olan və ya ilk vəziyyətinə qayıtmaq qabiliyyətinə malik olan) çeviricilər məcmuusu başa düşülür. Deşifrləmə açarı (şək.2.2) məxfi məlumatı alana məlum olmalıdır ki, açıq mətni bərpa edə bilsin. Müasir kriptoqrafiyada şifrmətnin məxfiliyi bu açarın vasitəsi lə ilə təmin edilir.

2.2. Deşifrləmə açarı

Aydındır ki, belə sistemin təhlükəsiz fəaliyyəti üçün həmin açar məxfi saxlanılmalıdır, ona görə də belə sistemlər məxfi açarlı kriptosistemlər adını almışlar. Məlumatın müəllifi tərəfindən təqdim edilmiş açıq mətn (P), informasiya mənbəyində (KM) hasil olunan açar (K) vasitəsiilə şifrələnib (E) şifrmətnə (C) çevrilərək açıq kanalla ötürülür (şək.2.2a). Müəllif tərəfdə məxfiləşdirilmiş bu mətn deşifrləmə (D) üçün təyin olunmuş açar vasitəsilə açıq mətnini əvvəlki vəziyyətinə qaytarılir. Məxfi açarlı kriptoqrafik sistemin modelinin vacib hissəsi açar ötürülən təhlükəsiz kanaldır. Bu kanal yüksək etibarliğa və məxfiliyə malik olmalidir. Bir sözlə məxfi açar istifadə olunan sistemin bütün elementləri mühafi-zə olunmalıdır.

Şək.2.2a. Şifrələmə/deşifrələmə sxemi

Şifrələnmiş məlumatı göndərən üçün onun deşiflənməyə davamlığı vacibdir. Şifrin davamlığı - kənar şəxslər tərəfindən ələ keçirilmiş şifrmətn üzrə açıq mətni deşifrələmək cəhdinə dayanıqlığı qəbul olunur. Bu cəhdi kriptoanalitiklər (A) əvvəl şifrin (kriptoqramın) qurulması prinsipini, sonra isə deşifrələmə açarını müəyyən etməyə çalışırlar. Şifrin bu xarakteristikası kriptodavamlıq adlanır.

Şifrlərin müqayisəli dayanıqlığı, hesablama texnikasının müasir vasitələri ilə təchiz edilmiş və istənilən üsulla məlumatı deşifrələməyə cəhd göstərən qarşı (maraqlı) tərəfə vacib olan vaxtı nəzərə almaqla qiymətləndirilir. Açarın nə qədər çox variantı olarsa, mətni deşifrələmək (uzun vaxt sərf edilməsinə görə) bir o qədər çətin olur (şək 2.3).

Şək. 2.3. Kriptodavamlılıq modeli

Təhlükəsizlik modelinə görə səddin davamlığı o vaxt kafi hesab olunur ki, ziyankarlar tərəfindən onun aradan qaldırılmasına sərf olunan vaxt informasiya mühafizə predmetinin aktuallıq dövründən artıq olsun. Bu müddət mühafizə predmetini nəzərə almaqla informasiyanın elementar təhlükəsizlik modelinə əsasən müəyyən olunmalidir (şək.2.3a).


Şək.2.3a.Informasiyanın elementar mühafizə modeli

Kriptodavamlığı artirmağa çox əlifbalı və çoxqiymətli (təkrar) yerdəyişmə şifrələri imkan verir. Вu cür şifrələrdə açiq əlifbanın hər bir simvoluna bir deyil, bir neçə şifr işarəsi uyğun qoyulur (şək.2.4).

K.Şennon açiq məlumatın şifrələnməsini riyazi olaraq modeli ilə təsvir etmişdir. Burada (i) indeksi konkret açara istinadı, isə cevirmə

А	B	C	D	D	Е	G	H	I	J	K	L	M	N	O	Р	…….
21	37	14	22	01	24	62	73	46	23	12	08	27	53	35	04
40	26	63	47	31	83	88	30	02	91	72	32	77	68	60	44
10	03	71	82	15	70	11	55	90	69	38	61	54	09	84	45

Şək.2.4. Çox əlifbalı və çoxqiymətli (təkrar) yerdəyişmə şifrələri

funksiyasını göstərir. Deşifrələmənin birqiymətliliyinin mümkünlüyü üçün onun tərs funksiyası mövcud olmalidir:

Aşağidakı sxemdə (şək.2.5) məxfi açarlı kriptosistemlərin Şennon modeli göstərilmişdir

Şək.2 .5. Şifrələmə/deşifrələmə modeli

Tarixi bilinməsə də, «gizli yazı» mənasına görə də güman etmək olar ki, kriptoqrafiya yazı ilə bir vaxtda meydana gəlmişdir. Kriptoqrafiya informasiyanın kənar və ya qanunsuz istifadəçilərdən qorunması məqsədi ilə çevrilməsi metodları-nın işlənməsi haqqında elmdir.

Kriptoqrafiya yunan dilində və γραφω (gizli) və kryptos «yazı» sözlərindən yaranmışdır. Kriptoqrafiyada adətən kənar istifadəçilərin (əks kəşfiyyatın) rabitə kanalına tam nəzarət etməsi fərziyyəsi nəzərdə tutulur. Kiptoqrafiya məlumatları ötürülməsi faktıni "gizlətmir", onları həmin tərəflərin anlaması üçün mümkün olmayan şəklə çevirir.

Kriptoqrafiyanin inkişaf dövrü XIV əsrin sonuna təsadüf edir. Siyasətdə, diplomatiyada və hərbi işlərdə ənənəvi tətbiqi ilə yanaşı kriptoqrafiya intellektual mülkiyyətin qorunmasinda və ya piratçiliğin qarşisini almaqda və s. kimi işlərdə də istifadə olunmağa başlandı.

İlk kriptosistemlər artıq bizim eranın əvvəlində meydana çıxmışdır. Məsələn, məşhur Roma sərkərdəsi Yuli Sezar (e.ə. 100-cü illər) öz yazışmalarında indi onun

adını daşıyan şifrdən istifadə edirdi. Adi əlifba (məs., ing.) yazılırdı, sonra onun

altında həmin əlifba, lakin sola üç hərf dövri sürüşmə ilə yazılırdı:

A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z

Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C

Şifrləmə zamanı A hərfi Ç hərfi ilə, B hərfi D ilə və beləcə əvəz olunurdu. Şifrlənmiş məlumatı alan hərfləri ikinci sətirdə axtarırdı və onların üstündəki hərflərə görə ilkin mətni bərpa edirdi. Sezar şifrində açar əlifbanın ikinci sətrindəki sürüşmənin qiymətidir.

Sezar alqoritminin bir neçə modifikasiyası mövcuddur. Onlardan biri Vijiner kvadratıdır (şək.2.6).

Tuataq ki, kvadratda göstərilən açiq mətn “LEMON” açar ilə şifrələnməlidir. Məlumatin müəllifi açarın mətnini dövrü olaraq təkrarlamaqla məlumatın uzunğu ilə aşağidakı kimi eyniləşdirir:

A L M A G Ö Z Ə L D İ R Açıq mətn (1.1)

L E M O N L E M O N L E Açar

Mətnin təşkil edən hərflərin Vijiner cədvəlində durduğu sütunla açarın simvolları yerləşən sətrin kəsişməsindəki işarələr ardıcıliğından şifrmətn alınır:

L P D O U Ə D S E R Y Ü Şifrmətn

A L M A G Ö Z Ə L D İ R Deşifrlənmiş

Deşifrələmə üçün Vijiner cədvəlində açar işarələrin yerləşdiyi sətirdə şifrmətnin müvafiq indeksli işarəsinə yuxarıdakı əlifbanın işarəsini tapıb yazırıq. Əgər A-Z hərfləri (Azərbaycan əlifbası üzrə) 0-31 ədədlərinə uyğun gəlirsə onda Vijiner şifrələməsini aşağidakı düsturla ifadə etmək olar:

.

A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z

A A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z

B B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A

C C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B

Ç Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C

D D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç

E E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D

Ə Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E

F F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə

G G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F

Ğ Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G

H H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ

X X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H

I I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X

İ İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I

J J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ

K K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J

Q Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K

L LM N O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q

M MN O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L

N NO Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M

O O Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N

Ö Ö P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O

P P R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö

R R S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P

S S Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R

Ş Ş T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S

T T U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş

U U Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T

Ü Ü V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U

V V Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü

Y Y Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V

Z Z A B C Ç D E Ə F G Ğ H X I İ J K Q L M N O Ö P R S Ş T U Ü V Y

Şək. 2.6.Vijiner kvadrati

Deşifrəlməni isə aşağidakı düsturla ifadə etmek olar:

.

Misal: “YŞAMAQ GÖZƏLDİR”- açıq mətn və “BƏLİ”- açarı verilib, açıq mətni şifrləmək və deşifrləmək tələb olunur.
Y Ş A M A Q G Ö Z Ə L D İ R

B Ə L İ B Ə L İ B Ə L İ B Ə