Криптографія

КРИПТОГРА́ФІЯ (від крипто… і …графія) – мистецтво, наука та технологія забезпечення секретності інформації. Вивчає способи та методи захисту інформації від змін і неавторизов. втручання при пе­редаванні, обробленні та зберіганні. Перший задокумент. крип­тогр. документ – єгипет. тексти з нестандарт. ієрогліфами – датують 1900 р. до н. е. Розквіт К. у Зх. Європі припадає на період пізнього середньовіччя, коли з’я­вилися перші праці-настанови про кодування та шифрування писем. документів. У Київ. Русі найдавніші приклади закодов. інформації виявлено у рукописах 12–13 ст.

Сучасна К. базується на матем. методах захисту інформації. Її завдання полягає в тому, щоб за допомогою матем. перетворень або алгоритмів перебудувати текст повідомлен­ня (відкритий текст) у невпорядк. і позбавлену змісту (в ідеалі, абсолютно випадкову) послідов­ність символів, або шифр­текст, який можна передавати відкритим каналом. Для відтворення відкритого тексту отримувач здій­снює дешифрування – зворотне перетворення отриманого шифр­тексту. Алгоритм шифрування, як правило, вважається відкритим, тобто відомим усім. Секрет­ність процедури забезпечують використанням т. зв. ключів – набору символів, які виступають параметрами матем. перетворень. Ключ застосовують і при шифруванні, і при дешифруван­ні повідомлення. Залежно від типу алгоритму шифрування клю­чі відправника та отримувача можуть бути взаємозалежними, корельованими (при симетр. шифруванні) та різними (при асиметр., тобто відкритому ши­фру­ванні). Сукупність алгоритмів шифрування, дешифрування та всіх можливих відкритих текстів, шифртекстів і ключів називають криптосистемою. К. тісно пов’язана з криптоаналізом – мист-вом розшифрування, або «зламування», шифртексту.

Завданням практ. К. є не тільки розроблення криптосистеми, але й забезпечення її стійкості відносно «зламування». При цьому вважають, що зловмисник знає все, крім ключів, і має можливість порівнювати деякі шифртексти з їхніми оригіналами. Складність криптогр. задач саме й полягає в знаходженні таких алгоритмів і функцій, на яких ці алгоритми ґрунтуються, котрі, з одного бо­ку, не дозволяють зловмиснику за прийнят. час підібрати ключі та розшифрувати всі повідомлення, а з іншого, надають мо­жливість легітим. користувачам швидко та без втрат обмінюватися інформацією. Разом К. і криптоаналіз утворюють криптологію (науку, що вивчає секретні системи для обміну інформацією в присутності третьої сторони). К. використовують не лише для приховування інформації, але й для забезпечення її аутентифікації та цілісності, неможливості відмови від авторства. Якщо у 20 ст. осн. замовниками та споживачами криптогр. методів були військо­ві, то нині К. широко застосовують у комерц. структурах, банках, електрон. мережах тощо.

Слід відрізняти класичну К. від квантової криптографії. Надійність методів першої забезпечується матем. складністю алгоритмів, необхідних для дешифрування повідомлення за відсутності клю­ча, квант. К. базується на фіз. захищеності процесів передавання даних. В Україні дослідж. у галузі класич. К. займаються вчені Фіз.-тех. ін-ту Нац. тех. ун-ту України «Київ. політех. ін-т» (каф. матем. методів захисту інформації під кер-вом М. Савчука), ф-ту кібернетики Київ. ун-ту (каф. матем. інформатики під кер-вом А. Анісімова), Ін-ту комп’ютер. інформ. технологій Нац. авіац. ун-ту (О. Юдін). Існує також спец. істор. дисципліна, що вивчає шифрування і розшифровування записів за спец. технологіями з метою зро­бити їхній зміст зрозумілим тіль­ки для обмеженого кола осіб. У істор. науці методи К. використовують при роботі з дипломат., воєн., торг.-фінанс., правовими, політ. документами. Вивчення графіч. документів передбачає розчленування зображення на найдрібніші групи символів і гіпотет. встановлення їхнього зна­чення та зв’язків. Див. також Криптографічний захист інфор­мації.

Літ.: Жельников В. Криптография: от папируса до компьютера. Москва, 1996; Ященко В. В. Введение в криптографию. Москва, 1998; 1999; 2000; Алферов А. П., Зубов А. Ю., Кузьмин А. С., Черемушкин А. В. Основы криптографии: Учеб. пособ. 2-е изд., испр. и доп. Москва, 2002; Ємець В. та ін. Сучасна криптографія: Осн. поняття. Л., 2003.

О. В. Гомонай