ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СРАВНИМОСТИ ЧИСЕЛ В КРИПТОГРАФИИ
Сравнения нашли широкое применение в криптографии и шифровании. Один из наглядных примеров - алгоритмы ассиметричного шифрования. Основная идея асимметричного шифрования заключается в существовании сразу двух ключей для обмена информацией - открытого, известного любому желающему, и закрытого, который известен лишь получателю информации. Очевидно, что открытый и закрытый ключи генерируются одновременно и между ними существует определенная математическая связь. Основная задача проектировщика асимметричного алгоритма заключается в том, чтобы по известному открытому ключу было бы невозможно (очень трудоемко) получить секретный ключ шифрования. Для этого в основу асимметричных алгоритмов закладываются вычислительно трудные задачи факторизации, дискретного логарифмирования, проецирования точек на эллиптической кривой и т.д. Объединяет все эти задачи то, что они используют операцию получения остатка от целочисленного деления (сравнения). Говорят, что два целых числа a и b являются сравнимыми по модулю n, если (a mod n) = (b mod n). Это записывается в виде:
a ≡ b mod n.
В качестве примера алгоритмов симметричного шифрования можно привести первую систему с открытым ключом - метод экспоненциального ключевого обмена Диффи - Хеллмана. Метод предназначен для передачи секретного ключа симметричного шифрования. В обмене задействованы два участника А и Б. Сначала они выбирают большие простые числа n и g < n (эти числа секретными не являются). Затем участник A выбирает большое целое число х, вычисляет Х = gx mod n и передает Х участнику Б. Б в свою очередь выбирает большое целое число y, вычисляет Y = gy mod n и передает Y участнику А. Б вычисляет K´ = Xy mod n, А вычисляет K´´ = Yx mod n. Легко заметить, что K´ = K´´ = gxy mod n, и это значение оба участника могут использовать в качестве ключа симметричного шифрования. Злоумышленник может узнать такие параметры алгоритма, как n, g, X, Y, но вычислить по ним значения x или y - задача, требующая очень больших вычислительных мощностей и времени.
Примером действительно асимметричного алгоритма шифрования, основанного на проблеме дискретного логарифма, является алгоритм Эль-Гемаля. Последовательность действий при генерации ключей, шифровании и дешифрации представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема шифрования алгоритма Эль-Гемаля
Так как ax ≡ gkx mod p, то имеем:
. (1)
Самым первым, действительно асимметричным алгоритмом стал алгоритм RSA. В основу криптостойкости RSA положена задача факторизации (разложения на множители) больших (более 200 двоичных разрядов) целых чисел.
Процедуры генерации ключей, шифрования и дешифрования для этого алгоритма представлены на рис. 2.
Рис. 2. Схема шифрования алгоритма RSA
На этапе генерации ключей формируется пара ключей: закрытый d и открытый e. Шифрование данных должно начинаться с его разбиения на блоки m размером k = [log2 (n)] бит каждое, чтобы блок m можно было рассматривать как целое число в диапазоне [0.. n - 1]. Обратимость операции шифрования и дешифрования RSA требует доказательства. Из теоремы Эйлера известно, что для двух целых чисел n и x, таких, что (n,x) = 1, выполняется:
xj(n) ≡ 1 mod n, (2)
где j(n) - функция Эйлера, значение которой равно количеству чисел меньших n и взаимно простых с ним. Для n = p∙q из алгоритма RSA, где p и q - простые числа, можно записать j(n) = (p - 1)(q - 1).
Тогда (1) можно переписать в виде:
x(p - 1)(q - 1) ≡ 1 mod n. (3)
Возведем обе части (3) в степень - y:
x(-y)(p - 1)(q - 1) º 1(-y) mod n ≡ 1 mod n. (4)
Умножим обе части (4) на x:
x(-y)(p - 1)(q - 1) +1 mod n = x. (5)
Но при генерации ключей мы получили e и d такие, что ed º 1 mod (p - 1)(q - 1), а это означает, что в (5) можно заменить 1 - y(p - 1)(q - 1) на ed:xed mod n = x. (6)
Тогда, если мы возведем шифротекста c = me mod n в степень d по модулю n, как мы это и делаем при дешифровании, то получим:
(cd ) mod n = (me mod n)d mod n = med mod n = m. (7)
Очевидно, что основная задача криптоаналитика при взломе этого шифра - узнать закрытый ключ d. Для этого он должен выполнить те же действия, что и получатель при генерации ключа - решить в целых числах уравнение ed + y (p - 1)(q - 1) = 1 относительно d и y. Однако, если получателю известны входящие в уравнение параметры p и q, то криптоаналитик знает только число n - произведение p и q. Следовательно, ему необходимо произвести факторизацию числа n, то есть разложить его на множители. Для решения задачи факторизации к настоящему времени разработано множество алгоритмов: квадратичного решета, обобщенного числового решета, метод эллиптических кривых. Но для чисел большой размерности это очень трудоемкая задача.
Список литературы
1. Методы и средства защиты компьютерной информации: учебное пособие / Д.Н. Лясин, С.Г. Саньков - РПК «Политехник», 2005.
Статья в формате PDF
119 KB...
05 05 2026 5:42:20
Статья в формате PDF
291 KB...
04 05 2026 14:10:54
Статья в формате PDF
106 KB...
02 05 2026 21:26:16
Статья в формате PDF
176 KB...
01 05 2026 0:52:27
Статья в формате PDF
262 KB...
30 04 2026 8:24:22
Статья в формате PDF
396 KB...
29 04 2026 16:20:26
Статья в формате PDF
109 KB...
27 04 2026 18:20:36
Статья в формате PDF
98 KB...
26 04 2026 11:13:40
Статья в формате PDF
182 KB...
25 04 2026 10:47:51
Статья в формате PDF
95 KB...
24 04 2026 18:22:32
Статья в формате PDF
130 KB...
23 04 2026 22:28:56
Статья в формате PDF
223 KB...
22 04 2026 13:10:19
Статья в формате PDF
106 KB...
21 04 2026 18:48:34
Статья в формате PDF
730 KB...
20 04 2026 21:23:39
Исторически развитие лесной таксации происходило на основе многовекового позитивного (для лесного хозяйства, также и для леса как экологической системы) опыта взаимодействия людей с деревьями.
Исходя из биотехнического принципа в лесной таксации, показана возможность моделирования возрастных распределений лесных деревьев по сортности бревен, экспертно назначаемых таксатором на стволе растущих деревьев подеревной глазомерной таксацией.
...
19 04 2026 11:50:59
Статья в формате PDF
134 KB...
18 04 2026 12:12:50
Статья в формате PDF
343 KB...
16 04 2026 5:52:58
Цель. Изучить показатели пероксидного статуса и вариабельность сердечного ритма у больных ишемической болезнью сердца с пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Материалы и методы. В исследование было включено 22 больных ишемической болезнью сердца с пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Контрольную группу составили 15 относительно здоровых человек. Нейровегетативный статус изучали методом кардиоинтервалометрии. Активность перекисного окисления липидов у пациентов оценивали по уровню фоновой концентрации малонового диальдегида в эритроцитах крови. Концентрацию малонового диальдегида определяли при поступлении на фоне фибрилляции предсердий, а также в первые сутки после восстановления синусового ритма параллельно с проведением кардиоинтервалометрии. Результаты. По сравнению с контрольной группой у больных с фибрилляцией предсердий в момент нарушения ритма имеет место повышение концентрации малонового диальдегида и некоторое ее снижение в первые сутки после восстановления. Данные кардиоинтервалометрии указывают на достоверное повышение активности симпатоадреналовой системы, снижение активности парасимпатической системы и повышение активности регуляторных систем организма в целом у больных ишемической болезнью сердца с фибрилляцией предсердий после восстановления синусового ритма. Заключение. Дальнейшее изучение исследуемых показателей и их фармакологическая регуляция позволят улучшить лечение и прогноз у данной категории больных.
...
15 04 2026 21:34:28
Статья в формате PDF
112 KB...
14 04 2026 15:39:47
Статья в формате PDF
96 KB...
13 04 2026 13:39:11
Статья в формате PDF
135 KB...
12 04 2026 3:27:20
Статья в формате PDF
105 KB...
11 04 2026 15:29:51
Статья в формате PDF 112 KB...
10 04 2026 22:44:39
Статья в формате PDF
647 KB...
09 04 2026 2:11:39
Статья в формате PDF
115 KB...
08 04 2026 0:42:41
Представлен экспериментальный вариант физического воспитания младших школьников в образовательных учреждениях с целью предупреждения негативных последствий воздействия чрезмерной учебной нагрузки на организм школьников. Использование в процессе физического воспитания изометрических упражнений, включенных в уроки физической культуры, показало увеличение статической выносливости на фоне улучшения функционального состояния младших школьников.
...
07 04 2026 7:20:16
Обсуждается инвазия адвентивных растений в систему Верхоянского хребта в связи с интенсивностью антропогенного влияния. Поднимаются общие вопросы засорения природных объектов промышленными отходами.
...
06 04 2026 7:17:32
Статья в формате PDF
118 KB...
05 04 2026 6:46:24
Статья в формате PDF
253 KB...
04 04 2026 8:53:19
Статья в формате PDF
125 KB...
03 04 2026 18:46:42
Статья в формате PDF
207 KB...
02 04 2026 3:49:59
Статья в формате PDF
115 KB...
01 04 2026 9:46:19
Статья в формате PDF
181 KB...
31 03 2026 3:14:39
Статья в формате PDF
265 KB...
30 03 2026 3:10:50
Статья в формате PDF
303 KB...
29 03 2026 2:59:45
Статья в формате PDF
100 KB...
28 03 2026 19:57:46
Проведенные исследования по изучению микробиоценоза кишечника у больных вирусными гепатитами В (ВГВ), С (ВГС) и микст-инфекции В+С (ВГВ+ВГС) позволили выявить дисбактериоз у 93,1% больных ВГВ, 100% -ВГС, 92,8% - ВГВ+ВГС. Обнаруженные изменения не укладываются в общепринятую классификацию дисбактериоза, что побудило нас разработать собственный вариант классификации. Предлагаемая классификация учитывает объективно существующие изменения количественного и качественного состава микрофлоры и позволяет осуществить рациональную коррекцию выявленных изменений.
...
27 03 2026 11:13:32
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
