Обучение криптографии: Введение в криптографию и шифрование, часть первая. Лекция в Яндексе / Хабр — Links4You | Интересные, оригинальные и качественные сайты и ресурсы

Содержание

Введение в криптографию и шифрование, часть первая. Лекция в Яндексе / Хабр

Чтобы сходу понимать материалы об инфраструктуре открытых ключей, сетевой безопасности и HTTPS, нужно знать основы криптографической теории. Один из самых быстрых способов изучить их — посмотреть или прочитать лекцию Владимира

ivlad

Иванова. Владимир — известный специалист по сетям и системам их защиты. Он долгое время работал в Яндексе, был одним из руководителей нашего департамента эксплуатации.

Мы впервые публикуем эту лекцию вместе с расшифровкой. Начнём с первой части. Под катом вы найдёте текст и часть слайдов.

Я когда-то читал в МГУ лекции по крипте, и они занимали у меня по полгода. Я попытаюсь вам всё рассказать за два с половиной часа. Никогда этого не делал. Вот и попробуем.

Кто понимает, что такое DES? AES? TLS? Биноминальное отображение?

Говорить постараемся в общих терминах, потому что сложно и глубоко разбирать не получится: мало времени и базовая подготовка должна быть довольно большой. Будем оперировать общими концепциями, довольно поверхностно.

Мы поговорим о том, что такое криптографические примитивы, простые штучки, из которых впоследствии можно строить более сложные вещи, протоколы.

Мы будем говорить о трех примитивах: симметричном шифровании, аутентификации сообщений и асимметричном шифровании. Из них вырастает очень много протоколов.

Сегодня мы попробуем чуть-чуть поговорить про то, как вырабатываются ключи. В общем виде поговорим о том, как отправить защищенное сообщение, используя криптопримитивы, которые у нас есть, от одного пользователя другому.

Когда люди говорят про крипту вообще, есть несколько фундаментальных принципов. Один из них — принцип Керкгоффса, который говорит, что open source в криптографии очень важен. Если точнее, он дает общее знание об устройстве протоколов. Смысл очень простой: криптографические алгоритмы, которые используются в той или иной системе, не должны быть секретом, обеспечивающим ее устойчивость. В идеале необходимо строить системы так, чтобы их криптографическая сторона была полностью известна атакующему и единственным секретом являлся криптографический ключ, который в данной системе используется.

Современные и коммерчески доступные системы шифрования — все или почти все или лучшие из них — построены из компонент, устройство и принцип работы которых хорошо известны. Единственная секретная вещь в них — ключ шифрования. Есть только одно известное мне значимое исключение — набор секретных криптографических протоколов для всевозможных государственных организаций. В США это называется NSA suite B, а в России это всякие странные секретные алгоритмы шифрования, которые до определенной степени используются военными и государственными органами.

Не сказал бы, что такие алгоритмы приносят им большую пользу, за исключением того, что это примерно как атомная физика. Можно попытаться по пониманию дизайна протокола понять направление мысли людей, которые его разработали, и неким образом обогнать другую сторону. Не знаю, насколько такой принцип актуален по нынешним меркам, но люди, знающие про это больше меня, поступают именно так.

В каждом коммерческом протоколе, с которым вы столкнетесь, ситуация обстоит иначе. Там везде используется открытая система, все придерживаются этого принципа.

Первый криптографический примитив — симметричные шифры.

Они очень простые. У нас есть какой-то алгоритм, на вход которого поступает открытый текст и нечто, называемое ключом, какое-то значение. На выходе получается зашифрованное сообщение. Когда мы хотим его дешифровать, важно, чтобы мы брали тот же самый ключ шифрования. И, применяя его к другому алгоритму, алгоритму расшифровки, мы из шифротекста получаем наш открытый текст назад.

Какие здесь важные нюансы? В большинстве распространенных алгоритмов симметричного шифрования, с которыми можно столкнуться, размер шифротекста всегда равен размеру открытого текста. Современные алгоритмы шифрования оперируют размерами ключей. Размер ключей измеряется в битах. Современный размер — от 128 до 256 бит для алгоритмов симметричного шифрования. Об остальном, в том числе о размере блока, мы поговорим позже.

Исторически, в условном IV веке до нашей эры, существовало два метода дизайна шифров: шифры подстановки и перестановки. Шифры подстановки — алгоритм, где в те времена заменяли одну букву сообщения на другую по какому-то принципу. Простой шифр подстановки — по таблице: берем таблицу, где написано, что А меняем на Я, Б на Ю и т. д. Дальше по этой таблице шифруем, по ней же дешифруем.

Как вы считаете, с точки зрения размера ключа насколько это сложный алгоритм? Сколько вариантов ключей существует? Порядок факториала длины алфавита. Мы берем таблицу. Как мы ее строим? Допустим, есть таблица на 26 символов. Букву А можем заменить на любой из них, букву Б — на любой из оставшихся 25, С — на любой из оставшихся 24… Получаем 26*25*24*… — то есть факториал от 26. Факториал размерности алфавита.

Если взять log₂26!, это будет очень много. Думаю, вы точно получите в районе 100 бит длины ключа, а то и поболее. Оказалось, что с точки зрения формального представления стойкости указанный алгоритм шифрования — довольно неплохой. 100 бит — приемлемо. При этом все, наверное, в детстве или юности, когда сталкивались с кодировками, видели, что такие алгоритмы дешифруются тривиально. Проблем с расшифровкой нет.

Долго существовали всякие алгоритмы подстановки в разных конструкциях. Одним из них, еще более примитивным, является шифр Цезаря, где таблица формируется не случайной перестановкой символов, а сдвигом на три символа: А меняется на D, B на Е и т. д. Понятно, что шифр Цезаря вместе со всеми его вариантами перебрать очень легко: в отличие от табличной подстановки, в ключе Цезаря всего 25 вариантов при 26 буквах в алфавите — не считая тривиального шифрования самого в себя. И его как раз можно перебрать полным перебором. Здесь есть некоторая сложность.

Почему шифр табличной подстановки такой простой? Откуда возникает проблема, при которой мы можем легко, даже не зная ничего про криптографию, расшифровать табличную подстановку? Дело в частотном анализе. Есть самые распространенные буквы — какая-нибудь И или Е. Их распространенность велика, гласные встречаются намного чаще, чем согласные, и существуют негативные пары, никогда не встречающиеся в естественных языках, — что-то вроде ЬЪ. Я даже давал студентам задание сделать автоматический дешифратор шифра подстановки, и, в принципе, многие справлялись.

В чем проблема? Надо статистику распределения букв исказить, чтобы распространенные буквы не так светились в зашифрованном тексте. Очевидный способ: давайте будем шифровать самые часто встречающиеся буквы не в один символ, а в пять разных, например. Если буква встречается в среднем в пять раз чаще, то давайте по очереди — сначала в первый символ будем зашифровывать, потом во второй, в третий и т. д. Далее у нас получится маппинг букв не 1 к 1, а, условно, 26 к 50. Статистика, таким образом, нарушится. Перед нами первый пример полиалфавитного шифра, который как-то работал. Однако с ним есть довольно много проблем, а главное, очень неудобно работать с таблицей.

Дальше придумали: давайте не будем шифровать такими таблицами, а попробуем брать шифр Цезаря и для каждой следующей буквы изменять сдвиг. Результат — шифр Виженера.

Берем в качестве ключа слово ВАСЯ. Берем сообщение МАША. Задействуем шифр Цезаря, но отсчитывая от этих букв. Например, В — третья буква в алфавите. Мы должны сдвинуть на три буквы соответствующую букву в открытом тексте. М сдвигается в П. А в А. Ш — на 16, перескочим букву А, получим, условно, Д. Я сдвинет А в Я. ПАДЯ.

Что удобно в получившемся шифре? Здесь было две одинаковых буквы, но в результате они зашифровались в разные. Это классно, потому что размывает статистику. Метод хорошо работал, пока где-то в XIX веке, буквально недавно на фоне истории криптографии, не придумали, как его ломать. Если посмотреть на сообщение из нескольких десятков слов, а ключ довольно короткий, то вся конструкция выглядит как несколько шифров Цезаря. Мы говорим: окей, давайте каждую четвертую букву — первую, пятую, девятую — рассматривать как шифр Цезаря. И поищем среди них статистические закономерности. Мы обязательно их найдем. Потом возьмем вторую, шестую, десятую и так далее. Опять найдем. Тем самым мы восстановим ключ. Единственная проблема — понять, какой он длины. Это не очень сложно, ну какой он может быть длины? Ну 4, ну 10 символов. Перебрать 6 вариантов от 4 до 10 не очень сложно. Простая атака — она была доступна и без компьютеров, просто за счет ручки и листа бумаги.

Как из этой штуки сделать невзламываемый шифр? Взять ключ размера текста. Персонаж по имени Клод Шэннон в ХХ веке, в 1946 году, написал классическую первую работу по криптографии как по разделу математики, где сформулировал теорему. Длина ключа равна длине сообщения — он использовал XOR вместо сложения по модулю, равному длине алфавита, но в данной ситуации это не очень принципиально. Ключ сгенерирован случайным образом, является последовательностью случайных бит, и на выходе тоже получится случайная последовательность бит. Теорема: если у нас есть такой ключ, то подобная конструкция является абсолютно стойкой. Доказательство не очень сложное, но сейчас не буду про него говорить.

Важно, что можно создать невзламываемый шифр, но у него есть недостатки. Во-первых, ключ должен быть абсолютно случайным. Во-вторых, он никогда не должен использоваться повторно. В-третьих, длина ключа должна быть равна длине сообщения. Почему нельзя использовать один и тот же ключ для шифровки разных сообщений? Потому что, перехватив этот ключ в следующий раз, можно будет расшифровать все сообщения? Нет. В первых символах будет виден шифр Цезаря? Не очень понял. Кажется, нет.

Возьмем два сообщения: МАША, зашифрованная ключом ВАСЯ, и другое слово, у которого ключ тоже был ВАСЯ, — ВЕРА. Получим примерно следующее: ЗЕШЯ. Сложим два полученных сообщения, причем так, чтобы два ключа взаимно удалились. В итоге получим лишь разницу между осмысленным шифротекстом и осмысленным шифротекстом. На XOR это делается удобнее, чем на сложении по длине алфавита, но разницы практически никакой.

Если мы получили разницу между двумя осмысленными шифротекстами, то дальше, как правило, становится намного легче, поскольку у текстов на естественном языке высокая избыточность. Зачастую мы можем догадаться, что происходит, делая разные предположения, гипотезы. А главное, что каждая верная гипотеза будет раскрывать нам кусочек ключа, а значит и кусочки двух шифротекстов. Как-то так. Поэтому плохо.

Помимо шифров подстановки, были еще шифры перестановки. С ними тоже все довольно просто. Берем сообщение ВАСЯИ, записываем его в блок какой-то длины, например в ДИДОМ, и считываем результат так же.

Не бог весть какая штука. Как ее ломать, тоже понятно — переберем все возможные варианты перестановок. Тут их не очень много. Берем длину блока, подбираем и восстанавливаем.

В качестве следующей итерации был выбран такой способ: возьмем все то же самое, а сверху напишем какой-нибудь ключ — СИМОН. Переставим столбцы так, чтобы буквы оказались в алфавитном порядке. В итоге получим новую перестановку по ключу. Она уже намного лучше старой, поскольку количество перестановок намного больше и подобрать ее не всегда легко.

Каждый современный шифр тем или иным способом базируется на этих двух принципах — подстановки и перестановки. Сейчас их использование намного более сложное, но сами базовые принципы остались прежними.

Если говорить про современные шифры, они делятся на две категории: поточные и блочные. Поточный шифр устроен так, что фактически представляет собой генератор случайных чисел, выход которого мы складываем по модулю 2, «ксорим», с нашим шифротекстом, как видно у меня на слайде. Ранее я сказал: если длина получившегося ключевого потока — она же ключ — абсолютно случайная, никогда повторно не используется и ее длина равна длине сообщения, то у нас получился абсолютно стойкий шифр, невзламываемый.

Возникает вопрос: как сгенерировать на такой шифр случайный, длинный и вечный Ключ? Как вообще работают поточные шифры? По сути, они представляют собой генератор случайного числа на основе какого-то начального значения. Начальное значение и является ключом шифра, ответом.

Из этой истории есть одно занятное исключение — шифроблокноты. Речь идет о настоящей шпионской истории про настоящий шпионаж. Некие люди, которым нужна абсолютно устойчивая коммуникация, генерируют случайные числа — например, буквальным бросанием кубика или буквальным выниманием шаров из барабана, как в лото. Создают два листа, где печатают эти случайные числа. Один лист отдают получателю, а второй оставляют у отправителя. При желании пообщаться они используют этот поток случайных чисел в качестве ключевого потока. Нет, история взята не из совсем далекого прошлого. У меня есть настоящий радиоперехват от 15 октября 2014 года: 7 2 6, 7 2 6, 7 2 6. Это позывной. 4 8 3, 4 8 3, 4 8 3. Это номер шифроблокнота. 5 0, 5 0, 5 0. Это количество слов. 8 4 4 7 9 8 4 4 7 9 2 0 5 1 4 2 0 5 1 4 и т. д. 50 таких числовых групп. Не знаю где, где-то не в России сидел какой-нибудь человек с ручкой и карандашом у обычного радиоприемника и записывал эти цифры. Записав их, он достал похожую штуку, сложил их по модулю 10 и получил свое сообщение. Другими словами, это реально работает, и подобное сообщение нельзя взломать. Если действительно были сгенерированы хорошие случайные числа и он впоследстии сжег бумажку с ключом, то осуществить взлом нельзя никак, совсем.

Но тут есть довольно много проблем. Первая — как нагенерировать по-настоящему хорошие случайные числа. Мир вокруг нас детерминирован, и если мы говорим про компьютеры, они детерминированы полностью.

Во-вторых, доставлять ключи такого размера… если мы говорим про передачу сообщений из 55 цифровых групп, то проделать подобное не очень сложно, а вот передать несколько гигабайт текста — уже серьезная проблема. Следовательно, нужны какие-нибудь алгоритмы, которые, по сути, генерируют псевдослучайные числа на основе какого-нибудь небольшого начального значения и которые могли бы использоваться в качестве таких потоковых алгоритмов.

Самый исторически распространенный алгоритм подобного рода называется RC4. Он был разработан Роном Ривестом лет 25 назад и активно использовался очень долго, был самым распространенным алгоритмом для TLS, всех его различных вариантов, включая HTTPS. Но в последнее время RC4 начал показывать свой возраст. Для него существует некоторое количество атак. Он активно используется в WEP. Была одна хорошая лекция Антона, история, которая показывает: плохое применение пристойного даже по нынешним меркам алгоритма шифрования приводит к тому, что компрометируется вся система.

RC4 устроен несложно. На слайде целиком описана его работа. Есть внутренний байтовый стейт из 256 байт. На каждом шаге этого стейта есть два числа, два указателя на разные байты в стейте. И на каждом шаге происходит сложение между этими числами — они помещаются в некоторое место стейта. Полученный оттуда байт является следующим байтом в числовой последовательности. Вращая эту ручку таким образом, выполняя подобное действие на каждом шаге, мы получаем каждый следующий байт. Мы можем получать следующий байт числовой последовательности вечно, потоком.

Большое достоинство RC4 — в том, что он целиком внутрибайтовый, а значит, его программная реализация работает довольно быстро — сильно быстрее, в разы, если не в десятки раз быстрее, чем сравнимый и существовавший примерно в одно время с ним шифр DES. Поэтому RC4 и получил такое распространение. Он долго был коммерческим секретом компании RSA, но потом, где-то в районе 90-х годов, некие люди анонимно опубликовали исходники его устройства в списке рассылки cypherpunks. В результате возникло много драмы, были крики, мол, как же так, какие-то неприличные люди украли интеллектуальную собственность компании RSA и опубликовали ее. RSA начала грозить всем патентами, всевозможными юридическими преследованиями. Чтобы их избежать, все реализации алгоритма, которые находятся в опенсорсе, называются не RC4, а ARC4 или ARCFOUR. А — alleged. Речь идет о шифре, который на всех тестовых кейсах совпадает с RC4, но технически вроде как им не является.

Если вы конфигурируете какой-нибудь SSH или OpenSSL, вы в нем не найдете упоминания RC4, а найдете ARC4 или что-то подобное. Несложная конструкция, он уже старенький, на него сейчас есть атаки, и он не очень рекомендуется к использованию.

Было несколько попыток его заменить. Наверное, на мой предвзятый взгляд самым успешным стал шифр Salsa20 и несколько его последователей от широко известного в узких кругах персонажа Дэна Берштайна. Линуксоидам он обычно известен как автор qmail.

Salsa20 устроен сложнее, чем DES. Его блок-схема сложная, но он обладает несколькими интересными и классными свойствами. Для начала, он всегда выполняется за конечное время, каждый его раунд, что немаловажно для защиты от тайминг-атак. Это такие атаки, где атакующий наблюдает поведение системы шифрования, скармливая ей разные шифротексты или разные ключи за этим черным ящиком. И, понимая изменения во времени ответа или в энергопотреблении системы, он может делать выводы о том, какие именно процессы произошли внутри. Если вы думаете, что атака сильно надуманная, это не так. Очень широко распространены атаки подобного рода на смарт-карты — очень удобные, поскольку у атакующего есть полный доступ к коробке. Единственное, что он, как правило, не может в ней сделать, — прочитать сам ключ. Это сложно, а делать все остальное он может — подавать туда разные сообщения и пытаться их расшифровать.

Salsa20 устроен так, чтобы он всегда выполнялся за константное одинаковое время. Внутри он состоит всего из трех примитивов: это сдвиг на константное время, а также сложение по модулю 2 и по модулю 32, 32-битных слов. Скорость Salsa20 еще выше, чем у RC4. Он пока что не получил такого широкого распространения в общепринятой криптографии — у нас нет cipher suite для TLS, использующих Salsa20, — но все равно потихоньку становится мейнстримом. Указанный шифр стал одним из победителей конкурса eSTREAM по выбору лучшего поточного шифра. Их там было четыре, и Salsa — один из них. Он потихоньку начинает появляться во всяких опенсорс-продуктах. Возможно, скоро — может, через пару лет — появятся даже cipher suite в TLS с Salsa20. Мне он очень нравится.

На него имеется некоторое количество криптоанализа, есть даже атаки. Снаружи он выглядит как поточный, генерируя на основе ключа последовательность почти произвольной длины, 2⁶⁴. Зато внутри он работает как блочный. В алгоритме есть место, куда можно подставить номер блока, и он выдаст указанный блок.

Какая проблема с поточными шифрами? Если у вас есть поток данных, передаваемый по сети, поточный шифр для него удобен. К вам влетел пакет, вы его зашифровали и передали. Влетел следующий — приложили эту гамму и передали. Первый байт, второй, третий по сети идут. Удобно.

Если данные, например гигабайтный файл целиком, зашифрованы на диске поточным шифром, то чтобы прочитать последние 10 байт, вам нужно будет сначала сгенерировать гаммы потока шифра на 1 гигабайт, и уже из него взять последние 10 байт. Очень неудобно.

В Salsa указанная проблема решена, поскольку в нем на вход поступает в том числе и номер блока, который надо сгенерировать. Дальше к номеру блока 20 раз применяется алгоритм. 20 раундов — и мы получаем 512 бит выходного потока.

Самая успешная атака — в 8 раундов. Сам он 256-битный, а сложность атаки в 8 раундов — 250 или 251 бит. Считается, что он очень устойчивый, хороший. Публичный криптоанализ на него есть. Несмотря на всю одиозность личности Берштайна в этом аспекте, мне кажется, что штука хорошая и у нее большее будущее.

Исторически поточных шифров было много. Они первые не только в коммерческом шифровании, но и в военном. Там использовалось то, что называлось линейными регистрами сдвига.

Какие тут проблемы? Первая: в классических поточных шифрах, не в Salsa, чтобы расшифровать последнее значение гигабайтного файла, последний байт, вам нужно сначала сгенерировать последовательность на гигабайт. От нее вы задействуете только последний байт. Очень неудобно.

Поточные шифры плохо пригодны для систем с непоследовательным доступом, самый распространенный пример которых — жесткий диск.

Есть и еще одна проблема, о ней мы поговорим дальше. Она очень ярко проявляется в поточных шифрах. Две проблемы в совокупности привели к тому, что здорово было бы использовать какой-нибудь другой механизм.

Другой механизм для симметричного шифрования называется блочным шифром. Он устроен чуть по-другому. Он не генерирует этот ключевой поток, который надо ксорить с нашим шифротекстом, а работает похоже — как таблица подстановок. Берет блок текста фиксированной длины, на выходе дает такой же длины блок текста, и всё.

Размер блока в современных шифрах — как правило, 128 бит. Бывают разные вариации, но как правило, речь идет про 128 или 256 бит, не больше и не меньше. Размер ключа — точно такой же, как для поточных алгоритмов: 128 или 256 бит в современных реализациях, от и до.

Из всех широко распространенных блочных шифров сейчас можно назвать два — DES и AES. DES очень старый шифр, ровесник RC4. У DES сейчас размер блока — 64 бита, а размер ключа — 56 бит. Создан он был в компании IBM под именем Люцифер. Когда в IBM его дизайном занимался Хорст Фейстель, они предложили выбрать 128 бит в качестве размера блока. А размер ключа был изменяемый, от 124 до 192 бит.

Когда DES начал проходит стандартизацию, его подали на проверку в том числе и в АНБ. Оттуда он вернулся с уменьшенным до 64 бит размером блока и уменьшенным до 56 бит размером ключа.

20 лет назад вся эта история наделала много шума. Все говорили — наверняка они туда встроили закладку, ужасно, подобрали такой размер блока, чтобы получить возможность атаковать. Однако большое достоинство DES в том, что это первый шифр, который был стандартизован и стал тогда основой коммерческой криптографии.

Его очень много атаковали и очень много исследовали. Есть большое количество всевозможных атак. Но ни одной практически реализуемой атаки до сих пор нет, несмотря на его довольно почтенный возраст. Единственное, размер ключа в 56 бит сейчас просто неприемлемый и можно атаковать полным перебором.

Как устроен DES? Фейстель сделал классную штуку, которую называют сетью Фейстеля. Она оперирует блоками. Каждый блок, попадающий на вход, делится на две части: левую и правую. Левая часть становится правой без изменений. Правая часть ксорится с результатом вычисления некой функции, на вход которой подается левая часть и ключ. После данного преобразования правая часть становится левой.

У нее есть несколько интересных достоинств. Первое важное достоинство: функция F может быть любой. Она не должна обладать свойствами обратимости, она может и не быть линейной или нелинейной. Все равно шифр остается симметричным.

Второе очень удобное свойство: расшифровка устроена так же, как шифрование. Если нужно расшифровать данную сеть, вы в прежний механизм вместо открытого текста засовываете шифротекст и на выходе вновь получаете открытый текст.

Почему это удобно? 30 лет назад удобство являлось следствием того, что шифраторы были аппаратными и заниматься дизайном отдельного набора микросхем для шифрования и для расшифровки было трудоемко. А в такой конструкции все очень здорово, фактически мы можем один блок использовать для разных задач.

В реальной ситуации такая конструкция — один раунд блочного шифра, то есть в реальном шифре она выполняется 16 раз с разными ключами. На каждом 16 раунде генерируется отдельный ключ и 16 раундовых подключей, каждый из которых применяется на каждом раунде для функции F.

Раунд тоже выглядит довольно несложно — он состоит всего из двух-трех операций. Первая операция: размер попавшегося полублока становится равен 32 бита, полубок проходит функцию расширения, на вход попадает 32 бита. Дальше мы по специальной несекретной таблице немного добавляем к 32 битам, превращая их в 48: некоторые биты дублируются и переставляются, такая гребеночка.

Потом мы его ксорим с раундовым ключом, размер которого — тоже 48 бит, и получаем 48-битное значение.
Затем оно попадает в набор функций, которые называются S-боксы и преобразуют каждый бит входа в четыре бита выхода. Следовательно, на выходе мы из 48 бит снова получаем 32 бита.

И наконец, окончательная перестановка P. Она опять перемешивает 32 бита между собой. Все очень несложно, раундовая функция максимально простая.

Самое интересное ее свойство заключается в указанных S-боксах: задумано очень сложное превращение 6 бит в 4. Если посмотреть на всю конструкцию, видно, что она состоит из XOR и пары перестановок. Если бы S-боксы были простыми, весь DES фактически представлял бы собой некоторый набор линейных преобразований. Его можно было бы представить как матрицу, на которую мы умножаем наш открытый текст, получая шифротекст. И тогда атака на DES была бы тривиальной: требовалось бы просто подобрать матрицу.

Вся нелинейность сосредоточена в S-боксах, подобранных специальным образом. Существуют разные анекдоты о том, как именно они подбирались. В частности, примерно через 10 лет после того, как DES был опубликован и стандартизован, криптографы нашли новый тип атак — дифференциальный криптоанализ. Суть атаки очень простая: мы делаем мелкие изменения в открытом тексте — меняя, к примеру, значение одного бита с 0 на 1 — и смотрим, что происходит с шифротекстом. Выяснилось, что в идеальном шифре изменение одного бита с 0 на 1 должно приводить к изменению ровно половины бит шифротекста. Выяснилось, что DES, хоть он и был сделан перед тем, как открыли дифференциальный криптоанализ, оказался устойчивым к этому типу атак. В итоге в свое время возникла очередная волна паранойи: мол, АНБ еще за 10 лет до открытых криптографов знало про существование дифференциального криптоанализа, и вы представляете себе, что оно может знать сейчас.

Анализу устройства S-боксов посвящена не одна сотня статей. Есть классные статьи, которые называются примерно так: особенности статистического распределения выходных бит в четвертом S-боксе. Потому что шифру много лет, он досконально исследован в разных местах и остается достаточно устойчивым даже по нынешним меркам.

56 бит сейчас уже можно просто перебрать на кластере машин общего назначения — может, даже на одном. И это плохо. Что можно предпринять?

Просто сдвинуть размер ключа нельзя: вся конструкция завязана на его длину. Triple DES. Очевидный ответ был таким: давайте мы будем шифровать наш блок несколько раз, устроим несколько последовательных шифрований. И здесь всё не слишком тривиально.

Допустим, мы берем и шифруем два раза. Для начала нужно доказать, что для шифрований k1 и k2 на двух разных ключах не существует такого шифрования на ключе k3, что выполнение двух указанных функций окажется одинаковым. Здесь вступает в силу свойство, что DES не является группой. Тому существует доказательство, пусть и не очень тривиальное.

Окей, 56 бит. Давайте возьмем два — k1 и k2. 56 + 56 = 112 бит. 112 бит даже по нынешним меркам — вполне приемлемая длина ключа. Можно считать нормальным всё, что превышает 100 бит. Так почему нельзя использовать два шифрования, 112 бит?

Одно шифрование DES состоит из 16 раундов. Сеть применяется 16 раз. Изменения слева направо происходят 16 раз. И он — не группа. Есть доказательство того, что не существует такого ключа k3, которым мы могли бы расшифровать текст, последовательно зашифрованный выбранными нами ключами k1 и k2.

Есть атака. Давайте зашифруем все возможные тексты на каком-нибудь ключе, возьмем шифротекст и попытаемся его расшифровать на всех произвольных ключах. И здесь, и здесь получим 2⁵⁶ вариантов. И где-то они сойдутся. То есть за два раза по 2⁵⁶ вариантов — плюс память для хранения всех расшифровок — мы найдем такую комбинацию k1 и k2, при которых атака окажется осуществимой.

Эффективная стойкость алгоритма — не 112 бит, а 57, если у нас достаточно памяти. Нужно довольно много памяти, но тем не менее. Поэтому решили — так работать нельзя, давайте будем шифровать три раза: k1, k2, k3. Конструкция называется Triple DES. Технически она может быть устроена по-разному. Поскольку в DES шифрование и дешифрование — одно и то же, реальные алгоритмы иногда выглядят так: зашифровать, расшифровать и снова расшифровать — чтобы выполнять операции в аппаратных реализациях было проще.

Наша обратная реализация Triple DES превратится в аппаратную реализацию DES. Это может быть очень удобно в разных ситуациях для задачи обратной совместимости.

Где применялся DES? Вообще везде. Его до сих пор иногда можно пронаблюдать для TLS, существуют cipher suite для TLS, использующие Triple DES и DES. Но там он активно отмирает, поскольку речь идет про софт. Софт легко апдейтится.

А вот в банкоматах он отмирал очень долго, и я не уверен, что окончательно умер. Не знаю, нужна ли отдельная лекция о том, как указанная конструкция устроена в банкоматах. Если коротко, клавиатура, где вы вводите PIN, — самодостаточная вещь в себе. В нее загружены ключи, и наружу она выдает не PIN, а конструкцию PIN-блок. Конструкция зашифрована — например, через DES. Поскольку банкоматов огромное количество, то среди них много старых и до сих пор можно встретить банкомат, где внутри коробки реализован даже не Triple DES, а обычный DES.

Однажды DES стал показывать свой возраст, с ним стало тяжело, и люди решили придумать нечто поновее. Американская контора по стандартизации, которая называется NIST, сказала: давайте проведем конкурс и выберем новый классный шифр. Им стал AES.

DES расшифровывается как digital encrypted standard. AES — advanced encrypted standard. Размер блока в AES — 128 бит, а не 64. Это важно с точки зрения криптографии. Размер ключа у AES — 128, 192 или 256 бит. В AES не используется сеть Фейстеля, но он тоже многораундовый, в нем тоже несколько раз повторяются относительно примитивные операции. Для 128 бит используется 10 раундов, для 256 — 14.

Сейчас покажу, как устроен каждый раунд. Первый и последний раунды чуть отличаются от стандартной схемы — тому есть причины.

Как и в DES, в каждом раунде AES есть свои раундовые ключи. Все они генерируются из ключа шифрования для алгоритма. В этом месте AES работает так же, как DES. Берется 128-битный ключ, из него генерируется 10 подключей для 10 раундов. Каждый подключ, как и в DES, применяется на каждом конкретном раунде.

Каждый раунд состоит из четырех довольно простых операций. Первый раунд — подстановка по специальной таблице.

В AES мы строим байтовую матрицу размером 4 на 4. Каждый элемент матрицы — байт. Всего получается 16 байт или 128 бит. Они и составляют блок AES целиком.

Вторая операция — побайтовый сдвиг.

Устроен он несложно, примитивно. Мы берем матрицу 4 на 4. Первый ряд остается без изменений, второй ряд сдвигается на 1 байт влево, третий — на 2 байта, четвертый — на 3, циклично.

Далее мы производим перемешивание внутри колонок. Это тоже очень несложная операция. Она фактически переставляет биты внутри каждой колонки, больше ничего не происходит. Можно считать ее умножением на специальную функцию.

Четвертая, вновь очень простая операция — XOR каждого байта в каждой колонке с соответствующим байтом ключа. Получается результат.

В первом раунде лишь складываются ключи, а три других операции не используются. В последнем раунде не происходит подобного перемешивания столбцов:

Дело в том, что это не добавило бы никакой криптографической стойкости и мы всегда можем обратить последний раунд. Решили не тормозить конструкцию лишней операцией.

Мы повторяем 4 описанных шага 10 раз, и на выходе из 128-битного блока снова получаем 128-битный блок.

Какие достоинства у AES? Он оперирует байтами, а не битами, как DES. AES намного быстрее в софтовых реализациях. Если сравнить скорость выполнения AES и DES на современной машине, AES окажется в разы быстрее, даже если говорить о реализации исключительно в программном коде.

Производители современных процессоров, Intel и AMD, уже разработали ассемблерные инструкции для реализации AES внутри чипа, потому что стандарт довольно несложный. Как итог — AES еще быстрее. Если через DES на современной машинке мы можем зашифровать, например, 1-2 гигабита, то 10-гигабитный AES-шифратор находится рядом и коммерчески доступен обычным компаниям.

Блочный алгоритм шифрует блок в блок. Он берет блок на 128 или 64 бита и превращает его в блок на 128 или 64 бита.

А что мы будем делать, если потребуется больше, чем 16 байт?

Первое, что приходит в голову, — попытаться разбить исходное сообщение на блоки, а блок, который останется неполным, дополнить стандартной, известной и фиксированной последовательностью данных.

Да, очевидно, побьем всё на блоки по 16 байт и зашифруем. Такое шифрование называется ECB — electronic code boot, когда каждый из блоков по 16 байт в случае AES или по 8 байт в случае DES шифруется независимо.

Шифруем каждый блок, получаем шифротекст, складываем шифротексты и получаем полный результат.

Примерно так выглядит картинка, зашифрованная в режиме ECB. Даже если мы представим себе, что шифр полностью надежен, кажется, что результат менее чем удовлетворительный. В чем проблема? В том, что это биективное отображение. Для одинакового входа всегда получится одинаковый выход, и наоборот — для одинакового шифротекста всегда получится одинаковый открытый текст.

Надо бы как-нибудь исхитриться и сделать так, чтобы результат на выходе все время получался разным, в зависимости от местонахождения блока — несмотря на то, что на вход подаются одинаковые блоки шифротекста. Первым способом решения стал режим CBC.

Мы не только берем ключ и открытый текст, но и генерируем случайное число, которое не является секретным. Оно размером с блок. Называется оно инициализационным вектором.

При шифровании первого блока мы берем инициализационный вектор, складываем его по модулю 2 с открытым текстом и шифруем. На выходе — шифротекст. Дальше складываем полученный шифротекст по модулю 2 со вторым блоком и шифруем. На выходе — второй блок шифротекста. Складываем его по модулю 2 с третьим блоком открытого текста и шифруем. На выходе получаем третий блок шифротекста. Здесь видно сцепление: мы каждый следующий блок сцепляем с предыдущим.

В результате получится картинка, где всё, начиная со второго блока, равномерно размазано, а первый блок каждый раз зависит от инициализационного вектора. И она будет абсолютно перемешана. Здесь все неплохо.

Однако у CBC есть несколько проблем.

О размере блока. Представьте: мы начали шифровать и, допустим, у нас DES. Если бы DES был идеальным алгоритмом шифрования, выход DES выглядел бы как равномерно распределенные случайные числа длиной 64 бита. Какова вероятность, что в выборке из равномерно распределенных случайных чисел длиной 64 бита два числа совпадут для одной операции? 1/(2⁶⁴). А если мы сравниваем три числа? Давайте пока прервемся.

Основы криптографии: от математики до физики

Основы криптографии включают шифры, специальную терминологию и отдельные компоненты криптосистемы. Сегодня эта наука тесно связана с информационной безопасностью.

Примечание Вы читаете улучшенную версию некогда выпущенной нами статьи.

Популярные шифры
Полиморфизм
Распространённые алгоритмы
Виды алгоритмов
Квантовая криптография

Задачи, которые решает криптография:

Конфиденциальность — когда нужно передать данные так, чтобы человек, перехвативший зашифрованное сообщение, не смог узнать его содержание.
Аутентификация — получатель сообщения хочет быть уверен, что оно пришло от определённой стороны, а не от кого-либо ещё.
Целостность — получатель сообщения хочет доказательства того, что оно не было изменено третьей стороной.
Отказ от ответственности — предотвратить отказ автора за создание или отправку сообщения.

Полиморфизм

Основы шифрования и криптографии включают в себя полиморфизм. Это более продвинутая практика в криптографии и часто используется в техниках компьютерного шифрования. Такая техника, которая самостоятельно модифицирует криптоалгоритм после каждого выполнения, и на каждой итерации получаются разные результаты. Если понадобится зашифровать одну и ту же информацию два раза, то алгоритм выдаст разные шифротексты.

Распространённые алгоритмы

Сегодня шифры используют алгоритмы либо с секретным, либо с публичным ключом. В шифрах с закрытым ключом используется единственный ключ, которым обмениваются стороны. Такой ключ или шифр также называют симметричным.

В 1949 году Клод Шеннон из Bell Laboratories опубликовал фундаментальную теорию, положившую начало симметричному шифрованию, а десятилетия эволюции принесли примеры высокого качества. Однако только в 1975 году мощный алгоритм с закрытым ключом DES стал доступен для общего пользования.

Шифрование с помощью открытого ключа или асимметричное шифрование также возникло в середине 1970-х. Асимметричные шифры используют пару ключей — открытый, им делятся с другими людьми, и соответствующий ему закрытый, пользователь должен хранить его в секрете от других.

Стойкость шифровального алгоритма зависит от трёх важных факторов:

Инфраструктура — если криптография встроена в ПО, то самым слабым звеном будет среда выполнения этого ПО.
Длина ключа — практичный шифр должен использовать такую длину ключа, при которой полный перебор будет нецелесообразным.
Качество алгоритма — ошибки шифрования могут ускорить процесс взлома для злоумышленников.

Виды алгоритмов

DES выдержал испытание временем и вошёл в основы криптографии. После четверти века исследований учёным удалось найти несколько спекулятивных атак, которые в конечном итоге не были столь эффективными, как метод полного перебора. Единственная реальная слабость DES-шифра — маленькая длина ключа в 56 бит.

Triple DES (3DES) — модификация DES, позволяющая увеличить длину ключа до 112 или 168 бит.

AES (Advanced Encryption Standard или Rijndael) поддерживает три длины ключа: 128, 192 и 256 бит. Использует 128-битный размер блоков. Считается стойким и используется по всему миру.

Алгоритм шифрования Rijndael (AES)

Так как DES был специально разработан для аппаратного обеспечения, то не было предусмотрено, чтобы он эффективно работал в ПО. NIST протестировал работу алгоритма AES в программной среде и разработал требования к хранению криптоматериала, чтобы гарантировать, что AES будет эффективно работать на C и Java, которые используются на рабочих станциях, а также в более ограниченных средах встроенных процессоров ARM и смарт-карт.

Архитектура AES основана на принципе, известном как замена и перестановка, и быстро работает как в программном, так и на аппаратном уровнях. В отличие от своего предшественника — DES, AES не использует сеть Фейстеля.

Длина ключа, используемого для шифрования AES, указывает на количество повторений раундов преобразования, которые преобразуют входной сигнал, называемый исходным текстом, а конечный вывод — шифротекстом. Число циклов повторения выглядит следующим образом:

10 циклов повторения для 128-битных ключей;
12 циклов повторения для 192-битных ключей;
14 циклов повторения для 256-битных ключей.

Каждый раунд состоит из нескольких этапов обработки. Набор обратных повторений применяется для преобразования шифротекста в исходный текст с использованием того же самого ключа шифрования.

Квантовая криптография

Это уже не совсем основы криптографии, а более продвинутый уровень.

На приведённой диаграмме квантовое распределение ключей (протокол BB84), являющееся безопасным способом связи, который реализует криптографический протокол с участием компонентов квантовой механики. Он позволяет двум сторонам создавать общий закрытый ключ, известный только им.

Новое поколение криптографии будет основываться не на математике, а на физике. Учёные в области физики атомов и частиц уже вошли в мир основ криптографии и хотят использовать законы квантовой механики для отправки сообщений, которые невозможно взломать. Они основоположники новой науки — квантовой криптографии.

Хинт для программистов: если зарегистрируетесь на соревнования Huawei Cup, то бесплатно получите доступ к онлайн-школе для участников. Можно прокачаться по разным навыкам и выиграть призы в самом соревновании.

Перейти к регистрации

Адаптированный перевод «Understanding Cryptography From Math to Physics»

Варвара Николаева

НОУ ИНТУИТ | Основы криптографии

Форма обучения:

дистанционная

Стоимость самостоятельного обучения:

бесплатно

Доступ:

свободный

Документ об окончании:

Уровень:

Специалист

Длительность:

19:22:00

Выпускников:

1480

Качество курса:

4.38 | 4.03

В курсе лекций изложены основные подходы, методы и алгоритмы современной криптографии. Рекомендуется для студентов, начинающих изучение основ информационной безопасности, а также для всех интересующихся вопросами защиты информации.

В курсе сформулированы основные понятия современной криптографии. Большое внимание уделено новым направлениям криптографии, связанным с обеспечением конфиденциальности взаимодействия пользователей компьютеров и компьютерных сетей. Рассмотрены основные широко используемые блочные и поточные шифры, криптографические хеш-функции, шифры с открытым ключом и методы цифровой (электронной) подписи. Уделено внимание отечественным государственным стандартам в области криптографической защиты информации. Лекции сопровождаются большим количеством наглядных примеров, упрощающих восприятие учебного материала.

Теги: BBS, OFB, алгоритм Диффи-Хеллмана, алгоритм симметричного шифрования, алгоритмы, арифметика, асимметричные алгоритмы, безопасность, генератор псевдослучайных чисел, дискретный логарифм, имитовставка, компоненты, криптография, односторонняя функция, открытые ключи, поточный шифр, протоколы, сжатие, стандарты, теория, шифрование, электронная почта

Дополнительные курсы

2 часа 30 минут

—

Основные понятия криптографии

В данной лекции определяются предмет и задачи криптографии, формулируются основополагающие определения курса и требования к криптографическим системам защиты информации, дается историческая справка об основных этапах развития криптографии как науки. Также рассматривается пример простейшего шифра, на основе которого поясняются сформулированные понятия и тезисы.

—

Простейшие методы шифрования с закрытым ключом

В этой лекции рассматривается общая схема симметричного шифрования, а также дается классификация простейших методов симметричного шифрования. Описание каждого из указанных в классификации шифров сопровождается примером.

—

Принципы построения блочных шифров с закрытым ключом

В этой лекции рассматриваются принципы построения современных блочных алгоритмов: операции, используемые в блочных алгоритмах симметричного шифрования; структура блочного алгоритма; требования к блочному алгоритму шифрования. Дается понятие сети Фейстеля.

—

Алгоритмы шифрования DES и AES

Одной из наиболее известных криптографических систем с закрытым ключом является DES – Data Encryption Standard. Эта система первой получила статус государственного стандарта в области шифрования данных. И хотя старый американский стандарт DES в настоящее время утратил свой официальный статус, этот алгоритм все же заслуживает внимания при изучении криптографии. Кроме того в этой лекции объясняется, что такое «двухкратный DES», атака «встреча посередине» и способы ее устранения. В этой же лекции кратко рассматривается новый стандарт США на блочный шифр – алгоритм Rijndael.

—

Алгоритм криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89

Эта лекция посвящена отечественному стандарту на блочный алгоритм шифрования. В лекции подробно рассматривается структура ГОСТ 28147-89, а также режимы шифрования данных с использованием алгоритма криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89.

—

Криптографические хеш-функции

В этой лекции сформулировано понятие хеш-функции, а также приведен краткий обзор алгоритмов формирования хеш-функций. Кроме того, рассмотрена возможность использования блочных алгоритмов шифрования для формирования хеш-функции.

—

Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 1

Из этой лекции можно узнать, каким образом производится шифрование при передаче данных в режиме реального времени. Сформулированы принципы использования генераторов псевдослучайных ключей при потоковом шифровании. Рассматриваются некоторые простейшие генераторы псевдослучайных чисел: линейный конгруэнтный, генератор по методу Фибоначчи с запаздыванием, генератор псевдослучайных чисел на основе алгоритма BBS. Описание каждого из алгоритмов сопровождается примером, в котором поясняются особенности использования того или иного метода генерации псевдослучайных чисел.

—

Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 2

Продолжаем знакомиться с генераторами псевдослучайных чисел, используемых для поточного шифрования информации. В частности, мы рассмотрим алгоритмы генерации псевдослучайных чисел на основе сдвиговых регистров с обратной связью и RC4. Кроме того, в этой лекции мы изучим, каким образом можно использовать режимы OFB и CTR блочных шифров для получения псевдослучайных чисел.

—

Введение в криптографию с открытым ключом

В этой лекции читатель познакомится с наиболее важным достижением криптографов ХХ века – асимметричной криптографией и узнает, какие математические функции называются односторонними и как они используются для шифрования, формирования секретных ключей и цифровой подписи на электронных документах.

—

Основные положения теории чисел, используемые в криптографии с открытым ключом

Алгоритмы шифрования с открытым ключом гораздо больше основаны на свойствах математических функций, чем алгоритмы симметричного шифрования, поэтому в этой лекции сформулированы основные математические понятия и факты, необходимые для дальнейшего изучения материала: простые и составные числа; основная теорема арифметики; взаимно простые числа и функция Эйлера; основы арифметики остатков и теории сравнений; малая теорема Ферма; наибольший общий делитель и обобщенный алгоритм Евклида; инверсия по модулю m.

—

Криптографические алгоритмы с открытым ключом и их использование

В этой лекции изложены наиболее известные криптографические алгоритмы с открытым ключом: RSA, алгоритм Диффи-Хеллмана, алгоритм Эль-Гамаля. Описание каждого из алгоритмов сопровождается подробным примером. Также в этой лекции сформулированы принципы работы криптографических систем на эллиптических кривых.

—

Электронная цифровая подпись

Из этой лекции читатель может узнать основные подходы к формированию цифровой подписи на основе различных алгоритмов с открытым ключом. Кроме того, в лекции рассматриваются отечественные и зарубежные стандарты на алгоритмы цифровой подписи, применяемые в настоящее время.

—

Совершенно секретные системы

Основные положения теории информации, используемые в криптографии, были сформулированы в середине ХХ века К. Шенноном. В частности он показал, что теоретически возможны так называемые совершенно секретные криптографические системы, которые не могут быть «взломаны». В этой лекции мы познакомимся с основными идеями теории Шеннона и узнаем, как рассчитываются энтропия и неопределенность сообщений, норма языка, избыточность сообщений и расстояние единственности шифра.

—

Шифрование, помехоустойчивое кодирование и сжатие информации

В процессе передачи информации от источника к потребителю на информацию воздействуют различные неблагоприятные факторы. Криптографические методы защищают информацию только от одного вида разрушающих воздействий – от предумышленного разрушения или искажения информации. Однако на практике при передаче информации от абонента к абоненту возможны случайные помехи на линиях связи, ошибки и сбои аппаратуры, частичное разрушение носителей данных и т.д. Для решения проблем передачи информации в реальных системах связи необходимо комплексное использование различных методов и средств. В этой лекции сформулированы основные подходы к использования помехоустойчивых кодов и алгоритмов сжатия данных, необходимых на практике.

—

Открытое образование — Введение в современную криптографию

В курсе рассматриваются механизмы обеспечения конфиденциальности и целостности данных криптографическими методами: симметричные поточные и блочные шифры на примере ГОСТ Р 34.12-2015, A5/1, асимметричные криптосистемы на примере RSA, Эль-Гамаля, хеш-функции и коды аутентификации сообщений. Мы покажем, как криптографические методы используются на практике (мессенджеры, электронная почта и др.).

Курс посвящен важнейшим прикладным аспектам современной криптографии. Цель курса — познакомить слушателя с основными криптографическими методами решения актуальных задач защиты информации. После прохождения курса студенты будут:

— знать основные криптографические примитивы и принципы их построения;

— уметь применять распространенные симметричные и асимметричные криптографические алгоритмы.

В состав курса входят видео-лекции, промежуточные тестовые задания, контрольные тесты по окончании каждой лекции, а также задания для самостоятельной работы. Курс рассчитан на 6 недель, средняя недельная нагрузка – 4 часа. Общая трудоемкость курса – 2 зачетные единицы.

Тема 1. Введение

Основные понятия криптографии. Задачи защиты информации, решаемые криптографическими методами. Исторический обзор криптографических методов защиты информации. Простейшие шифры замены и перестановки, частотный криптоанализ. Классификация криптографических систем

Тема 2. Поточные шифры

Теоретическая и практическая стойкость шифров. Синхронные и самосинхронизирующиеся поточные шифры. Генераторы псевдослучайных последовательностей. Алгоритм А5/1.

Тема 3. Блочные шифры

Принципы построения итеративных симметричных блочных шифров. Режимы шифрования. Стандарты DES, ГОСТ Р 34.12-2015, ГОСТ Р 34.13-2015.

Тема 4. Криптосистемы с открытым ключом

Вычислительно сложные математические задачи. Схемы открытого шифрования и электронной подписи. Криптосистемы RSA, Эль-Гамаля. Стандарты DSS, ГОСТ Р 34.10-2012. Примеры криптосистем с дополнительной функциональностью: гомоморфное шифрование, подпись вслепую.

Тема 5. Методы обеспечения целостности данных

Хеш-функции. Коды аутентификации сообщений CBC-MAC, HMAC.

Тема 6. Прикладные аспекты криптографии

Технология «цифровой конверт». Протокол Диффи-Хеллмана. Инфраструктура открытых ключей. Защита интернет-соединений с помощью криптографических методов. Протоколы TLS, S/MIME. Применение криптографии в системах мгновенного обмена сообщениями.

Курсы – Криптография и криптоанализ

Курсы

Научные семинары:

Криптография и криптоанализ Спецсеминар

Описание: Семинар о новых событиях и результатах в области криптографии. Он всегда проходит с объявлениями. Мы можем заслушать и новый результат с доказательством в некотором узком направлении, и послушать рассказы ребят о поездке на научную конференцию или стажировку. У нас выступают преподаватели, студенты, приглашенные докладчики. Темы семинаров никогда не повторяются вот уже девять лет)) Семинар для тех, кто хотел бы связать свою научную активность с криптографией.
Дополнительная информация: Академический год 2021-2022 (1 год)
Руководитель: Токарева Н.Н.

Прошедшие события

Анализ подкодов кода Рида-Маллера для построения постквантовой криптосистемы

Дата: 28 сентября 2021 г.
Докладчик: А.А. Соколенко (БФУ, Калининград), А.Ю. Гилязов (НГУ), В.В. Гринчуков (БФУ, Калининград), В.С. Шапаренко (НГУ), В.Д. Бондарев (НГУ), В.В. Высоцкая (МГУ, Москва), А.В. Куценко (НГУ)

Встреча лаборатории

Дата: 21 сентября 2021 г.
Докладчик:

Использование TU-представления для синтеза нелинейных биективных преобразований

Дата: 14 сентября 2021 г.
Докладчик: Д.Б.Фомин (ВШЭ, Москва)

Архив событий курса

События

Курсы для бакалавров и магистрантов:

Криптографические проекты Спецкурс

Описание: Курс посвящен основам современной криптографии и криптоанализа. Он ориентирован на студентов, которым интересно внутреннее устройство шифров и представляет собой набор лабораторных работ, в процессе выполнения которых студенты познакомятся с современными симметричными шифрами, хэш-функциями, MAC, криптографией с открытым ключом, а также реализуют на практике некоторые методы криптоанализа. Какие-то методы мы будем упрощать, а какие-то — нет. Часть лабораторных работ будет по выбору: вы сами сможете выбрать свои проекты.
Дополнительная информация: Академический год 2021-2022 (1 год)
Расписание: Каждую неделю в Пятницу в 9:00, первое занятие 3 сентября
Место: ауд. 2213 НГУ
Руководитель: Коломеец Н.А., Кондырев Д.О., Максимлюк Ю.П.

Введение в распределенные реестры и технологию блокчейн Спецкурс

Описание: Курс посвящен теоретическим и практическим аспектам распределенных реестров. В рамках курса предлагается изучить основные концепции технологии распределенного реестра, в частности технологии блокчейн, а также смежных технологий. Будут рассмотрены криптографические методы и сетевые протоколы, лежащие в основе распределенных реестров.
Дополнительная информация: Первый семестр 2021-2022 (1/2 года)
Расписание: Каждую неделю в Среду в 20:00, первое занятие 15 сентября
Место: ауд. 1156 НГУ
Руководитель: Кондырев Д.О., Сазонова П.А.

Современные вычислительные системы для решения задач криптографии и информационной безопасности Спецкурс

Описание: Курс посвящен теоретическим и практическим аспектам решения задач криптографии и информационной безопасности. В рамках курса предлагается изучить базовые способы представления булевых и векторных функций, их криптографические свойства, и овладеть навыками применения средств автоматизации решения задач (таких как Cryptominisat и Bosphorus) и средств автоматизированного анализа шифров (таких как Z3 и angr).
Дополнительная информация: Первый семестр 2021-2022 (1/2 года)
Расписание: Каждую неделю в Пятницу в 9:00, первое занятие 24 сентябряКаждую неделю во Вторник в 12:30, первое занятие 21 сентября
Место: вт. — ауд. 2213 НГУ, пт. — ауд. 3120 НГУ
Руководитель: Калгин К.В., Доронин А.Е.

Криптография и криптоанализ. Современные методы Спецкурс

Описание: Вводный курс в основы криптографии. Если вы думаете, с чего начать в этой области, то, да, именно с него.
Дополнительная информация: Первый семестр 2021-2022 (1/2 года)
Расписание: Каждую неделю в Среду в 19:00, первое занятие 6 октября
Место: zoom
Руководитель: Токарева Н.Н., Идрисова В.А.

Криптография в задачах Спецсеминар

Описание: Курс позволяет погрузиться в математику, которая используется в криптографии. Алгоритмы шифрования, основные методы криптоанализа, связь с теорией информации, криптографические функции: разобраться во всем этом поможет решение задач.
Дополнительная информация: Академический год 2021-2022 (1 год)
Расписание: Каждую неделю во Вторник в 16:20, первое занятие 5 октября
Место: ауд. 5216 НГУ
Руководитель: Коломеец Н.А.

Курсы для школьников:

Олимпиадные задачи по криптографии Спецкурс

Описание: Незаменимый спецкурс для подготовки ко всероссийской олимпиаде по математике и криптографии от ИКСИ и к международной олимпиаде по криптографии NSUCRYPTO. Хочешь подготовиться к олимпиадам в интересной соревновательной форме — тебе сюда!
Дополнительная информация: Первый семестр 2021-2022 (1/2 года)
Расписание: Каждую неделю в Среду в 18:00, первое занятие 22 сентября
Место: ауд. 362 СУНЦ НГУ
Руководитель: Бонич Т.А., Городилова А.А., Панферов М.А.

Криптография Инженерный спецкурс

Дополнительная информация: Академический год 2021-2022 (1 год)
Расписание: Каждую неделю во Вторник в 16:00, первое занятие 14 сентября
Место: терминальный класс
Руководитель: Максимлюк Ю.П.

Криптография Спецкурс

Описание: Спецкурс посвящён изучению основ криптографии, что это такое и из чего состоит эта наука. Будут рассмотрены блочные шифры, булевы функции, их криптографические свойства. Узнаем какие есть атаки на шифры, и как можно от них защититься. Слушателей спецкурса ждёт работа над проектами, на основе которых можно будет на практике изучить основы криптографии.
Дополнительная информация: Первый семестр 2021-2022 (1/2 года)
Расписание: Каждую неделю в Четверг в 16:00, первое занятие 30 сентября
Место: ауд. 362 СУНЦ НГУ
Руководитель: Максимлюк Ю.П., Зюбина Д.А.

«Криптографические методы и средства защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах»

Рассчитать стоимость обучения

Выдаваемый документ:

Сегодня вопрос защиты информации от утечки, несанкционированного изменения или удаления стоит очень остро. Чаще всего пользователи телекоммуникационных сетей сталкиваются с многочисленными примерами вредоносного программного обеспечения, например: компьютерными вирусами, фишинговыми, «троянскими», рекламными программами и т.п. Но нередко финансовые организации, владельцы коммерческой и инновационной информации могут столкнуться и с хакерскими атаками, попытками добыть конфиденциальные данные или получить доступ к распоряжению финансовыми ресурсами.

Для того чтобы защитить конфеденциальные данные, существует ряд мер, принимаемых на уровне управления организацией, отвечающей за сохранность данных. Одной из таких мер является криптографическая защита информации. Криптография позволяет применять методы шифрования, стенографии, сжатия или кодирования данных с тем, чтобы ими могли воспользоваться только те лица, для которых они были предназначены. С развитием и усложнением информационных технологий прогрессируют и возможности криптоанализа (расшифровки закрытых данных). Поэтому специалистам по защите информации приходится постоянно совершенствовать свою работу, устранять моменты уязвимости и проводить мониторинг угроз и результативности защитных мер.

Профессиональную переподготовку могут пройти лица с высшим либо средне-специальным образованием по профилю, близкому к содержанию программы. Переобучение программистов проводится в дистанционном формате, что повышает удобство и доступность курсов дополнительного образования.

Выпускники курса профессиональной подготовки «Криптографические методы и средства защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах» могут работать в различных учреждениях и фирмах, заинтересованных в защите конфиденциальной информации, коммерческой тайны и секретности своих разработок. Среди прочих это силовые структуры, вооруженные силы, органы государственной власти, научные учреждения, финансовые организации, телекоммуникационные компании и службы безопасности различных предприятий.

Программа курса профессиональной переподготовки

В процессе дистанционного обучения студенты изучат:

Возникновение и развитие криптографии, виды шрифтов, заложивших основы современной криптографической науки;
Поточное и блочное шифрование;
Способы генерирования случайных и псевдослучайных чисел;
Метод шифрования путем открытого распределения ключей;
Принципы функционирования систем электронной подписи;
Концептуальные основы определения стойкости криптографических механизмов;
Управление ключевой информацией;
Принципиальные моменты в анализе и построении криптографических протоколов;
Принципиальные моменты в анализе и построении криптографических протоколов;
Способы и протоколы аутентификации;
Описание методов и протоколов распределения криптографических ключей;
Протоколы конструирования каналов защищенной передачи данных;
Методы защиты электронных платежных систем;
Международные и российские стандарты защиты информационных систем;
Программы с использованием криптографических модулей;
Слабые места в криптографической защите информации.

Особенности дистанционного обучения

пройти обучение можно дистанционно, в комфортное для слушателя время и в удобном месте, без отрыва от текущей работы;
курс рассчитан на абитуриентов, уже имеющих среднее специальное или высшее профессиональное образование;
приступить к занятиям можно без промедления, не дожидаясь набора группы;
учащиеся могут воспользоваться электронной библиотекой с огромной базой полезных материалов, помощью персонального менеджера и преподавателей с обширной практикой в своей области знаний;
срок обучения варьируется в зависимости от объема программы, как правило, курс длится от 250 до 520 часов;
в конце обучения проводится аттестация, в случае неудачи на экзамене, курс можно пройти повторно, но не более одного раза;
документ об образовании: диплом о профессиональной переподготовке установленного образца.

Хотите пройти профессиональную переподготовку по программе «Криптографические методы и средства защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах»? Позвоните по телефону +7 (499) 271-57-64 или оформите заявку на сайте. Мы ждём Вас!

ВАЖНО

Узнать подробную информацию и записаться на курсы вы можете по телефону 8-499-271-57-64 или через форму заявки.

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы

Наша компания активно участвует в конкурсах и аукционах, размещаемых на основных электронных торговых площадках по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Информация для заказчиков

Похожие программы обучения:

Лицензии и сертификаты

Профессия шифровальщик (криптограф): где учиться, зарплата, плюсы и минусы, востребованность

Важные качестваГде учиться

Шифр — фр. chiffre — цифра; от араб. ifr — ноль. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Криптография — тайнопись. от греч. Kryptos — тайный и grapho — пишу) тайнопись.

Читайте также:

Особенности профессии

Для чего шифруют информацию? Для того, чтобы она не досталась противнику. Разумеется, это касается не всей информации, а только действительно важной и секретной. Шифр применяют, когда информацию нужно передать своим, но высока вероятность, что она попадёт в чужие руки. Её обязательно нужно защитить, например, при передаче по рации, по электронной почте. Другой вариант: информация хранится в секретной базе данных, но её всё равно зашифровывают на случай проникновения хакеров. «Ключ» от шифра есть только у посвящённых, допущенных к секрету. Информация может быть и военной, и дипломатической, и касаться государственной разведки. А может принадлежать какой-либо коммерческой структуре.

С военной информацией работают военные шифровальщики, если она касается международной разведки и контрразведки — это дело сотрудников ФСБ. В коммерческих структурах ею занимаются сотрудники отделов информационной безопасности.

Иногда шифровка довольно проста: с помощью условного знака, слова или фразы можно предупредить о каком-то событии. Все помнят знаменитый провал связного Штирлица на явочной квартире. Тогда профессор Плейшнер не обратил внимания на выставленный в окно горшок с цветком — предупреждение, что явка провалена, и ходить туда не нужно.

Однако настоящая, профессиональная шифровка не ограничивается одним условным знаком. Это система знаков, которой владеют как отправляющая, так и получающая сторона. «Алекс — Юстасу…», — по тому же фильму про Штирлица многие помнят, как может выглядеть шифровка.

Рядовой шифровальщик, как правило, не разрабатывает шифр самостоятельно, но умеет им пользоваться. По существу, он выполняет роль оператора: получает зашифрованный текст и, применяя «ключ», расшифровывает его. Или наоборот, шифрует для дальнейшей передачи. Каждый раз для передачи послания используется новый шифр. Рядовой шифровальщик берёт его из специального шифровального блокнота, который тщательно оберегается от посторонних.

Разработкой систем шифров, шифрующих программ занимаются криптографы. Для этой работы требуется высокая квалификация. Это же касается и работы криптоаналитика, специалиста по взлому шифров. Имена некоторых криптографов и разработчиков защитных программ широко известны. Среди них — Евгений Касперский, окончивший в своё время технический факультет Высшей краснознамённой школы КГБ (ныне Институт криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России).

Читайте также:

К минусам профессии шифровальщика можно отнести повышенную секретность. Если шифровальщик допущен серьёзным секретам государственной важности, он не вправе говорить о своей работе никому, даже о том, как именно называется его специальность и в какой структуре он работает. От его умения молчать, а также от его уровня квалификации могут зависеть успехи (или провалы) спецслужб. Если шифровальщик служит в Армии, то ещё несколько лет после службы он не может выезжать за рубеж.

Также весьма секретна информация коммерческая. В коммерческих структурах этот минус оборачивается плюсом: даже у рядовых шифровальщиков отдела информационной безопасности весьма высокие зарплаты.

Рабочее место

Шифровальщик может работать в IT-службах, отделах информационной безопасности компаний. Военные шифровальщики и шифровальщики системы федеральной безопасности —это связисты. Они находятся на службе в соответствующих структурах Министерства обороны или ФСБ.

Важные качества

Для успешной работы необходимы усидчивость, умение концентрировать внимание, математические способности.

Знания и навыки

Шифровальщик должен уметь применять шифры для расшифровки и расшифровки информации. Для разработки методов шифрования информации требуются серьёзные познания в области математики, программирования.

Обучение на шифровальщика

Специальность шифровальщика можно получить в Армии. Например, во время срочной службы, если повезёт, можно попасть в школу шифровальщиков при военном училище. Шанс повышается, если у вас есть диплом техникума связи.

Читайте также:

Можно поступить на учёбу и самостоятельно.

Вузы

• Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М.Штеменко (КВВУ им. Штеменко)

Специальность «Комплексная защита объектов информатизации».

Квалификация «Специалист по защите информации».

• Институт криптографии, связи и информатики (ИКСИ) Академии ФСБ России

Специальность «Криптография»

Для работы в бизнесе необходимо высшее образование в области IT.

Среди лучших гражданских вузов:

• Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана (МГТУ им. Баумана)

Факультет «Информатика и системы управления».

Оплата труда

Читайте также:

10 лучших курсов и сертификации по криптографии [2021 ОКТЯБРЬ] [ОБНОВЛЕНО]

Команда из более чем 20 экспертов со всего мира провела исследование и составила этот исчерпывающий список из 5 лучших курсов, классов, учебных пособий, сертификатов и программ по криптографии, доступных в Интернете на 2021 год. Список содержит как бесплатные, так и платные ресурсы, которые помогут вам узнать о криптографии, а также о них классы идеально подходят для начинающих, учеников среднего уровня и экспертов. 5000+ профессионалов уже воспользовались этим списком.

10 лучших курсов по криптографии, сертификации, обучения, учебных пособий и классов в Интернете [2021 ОКТЯБРЬ] [ОБНОВЛЕНО]

1. Сертификация по криптографии Стэнфордским университетом (Coursera)

Дэн Боне — профессор Стэнфордского университета, специализирующийся в первую очередь на криптографических приложениях для компьютерной безопасности. Во время этого онлайн-класса он научит вас внутреннему устройству криптографических систем. Он также покажет вам, как правильно использовать эти системы в реальных приложениях.Эта программа включает лабораторные работы по программированию и письменные домашние задания. Если вы хотите получить базовое представление о теории дискретных вероятностей, вам следует присоединиться к этому онлайн-курсу. Он специально разработан для начинающих. Курс включает более сложные криптографические задачи, такие как механизмы конфиденциальности, нулевое знание и другие формы шифрования. Ознакомьтесь с нашей подборкой лучших курсов по блокчейну .

Ключевые УТП:

— Обзор криптографии и первых примеров шифров

— Узнайте, как использовать псевдослучайность для шифрования

— Научитесь аутентифицировать большие видеофайлы

— Легко загружайте материалы курса со страницы онлайн-видео

— Номинальная плата, которую может позволить себе каждый

— Получите дополнительную информацию о симметричном шифровании и аутентификации пользователей

— Уметь правильно использовать криптографию

Продолжительность: 7 недель

Рейтинг: 4.8 из 5

Вы можете зарегистрироваться здесь

2. Введение в прикладную криптографию Университета Колорадо (Coursera)

В этой специализации вы узнаете об основных проблемах безопасности в компьютерных коммуникациях, классических криптографических алгоритмах, криптографии с симметричным и открытым ключом, аутентификации и цифровых подписях. Уроки в первую очередь предназначены для новичков в этой области, поэтому все темы подробно рассматриваются с нуля.Благодаря ярким рейтингам и отзывам эта программа пользуется успехом у публики.

Ключевые УТП —

— Содержание курса должным образом разделено в зависимости от возрастающего уровня сложности.

— Интерактивные уроки и викторины превращают обучение в увлекательное занятие.

— Понять, как сообщения кодируются и декодируются в соответствии с конкретными схемами и требованиями.

— Благодаря гибкому сроку вы можете учиться в удобном для вас темпе.

Продолжительность: 2 месяца, 8 часов в неделю

Рейтинг: 4.6 из 5

Вы можете зарегистрироваться здесь

3. Курсы криптографии (Udemy)

Если вы хотите научиться защищать информацию в компьютерных системах, вам следует записаться на эти курсы криптографии. Во время этих программ вы узнаете о внутренней работе криптографических систем.Инструкторы научат вас основным принципам и концепциям криптографии. Самое приятное то, что они защищены 30-дневной гарантией возврата денег. Во время занятия вы узнаете, что такое криптография и инфраструктура открытых ключей. Они специально разработаны для всех уровней квалификации. Взгляните на наш взгляд на курсы Best Solidity Courses .

Ключевые УТП:

— Посещайте эти онлайн-уроки из любого места и в любое время

— Глубокое понимание криптографии

— Освойте криптографию и придайте вес своему резюме

— Вы узнаете о блокчейне, разработке Android и кибербезопасности

— Продолжительность курса от 1 часа до 16 часов

— Повысьте свои навыки и станьте частью индустрии кибербезопасности

— Пройдите эксклюзивное обучение у отраслевых экспертов

— Изучение шифрования и криптографии стало проще с помощью этих руководств

Продолжительность: переменная

Рейтинг: 4.6 из 5

Вы можете зарегистрироваться здесь

4. Курсы и обучение криптографии (LinkedIn Learning)

Криптография играет решающую роль в обеспечении безопасности передаваемых данных. Открытый ключ и обычная криптография — это два основных типа криптографии. Если вы хотите узнать о его основах и о том, как вы можете использовать для защиты конфиденциальных и конфиденциальных данных с помощью многочисленных методов шифрования, то присоединение к этим курсам будет отличным вариантом.Записавшись на эти классы, вы узнаете основные различия между зашифрованным текстом и открытым текстом. Они идеально подходят для всех уровней квалификации, от новичков до продвинутых учеников.

Ключевые УТП:

— Лучшее понимание концепций криптографии

— Узнайте о сетевой безопасности и криптографии

— Получите обширную подготовку у лучших инструкторов

— Бесплатно 1 месяц

— Присоединяйтесь к этим программам и оставайтесь впереди в отрасли

— Узнайте больше об основных методах взлома системы и способах борьбы с ними

Продолжительность: переменная

Рейтинг: 4.6 из 5

Вы можете зарегистрироваться здесь

5. Прикладная криптография (Udacity)

С развитием криптографии она вошла в нашу повседневную жизнь — от общения до финансов. Этот материал продвинутого уровня требует предварительного понимания теории вычислений, кодирования и анализа алгоритмов, чтобы максимально использовать классы. Приняв эту программу, вы узнаете , как можно создавать закодированные сообщения и делиться ими. Также узнайте, что произойдет, если методы будут неправильно истолкованы или использованы. Ознакомьтесь с нашей подборкой лучших курсов по стохастическим процессам .

Ключевые УТП —

— Перейдите к шифру Лоренца, симметричному и асимметричному шифрованию.

— Узнайте о протоколах с открытым ключом и о том, как они способствуют безопасной торговле.

— Посмотрите на электронные деньги, голосование и анонимное общение.

— Выполняйте вычисления, сохраняя конфиденциальность данных.

— Упражнения, которые позволяют учиться на практике.

Продолжительность: 2 месяца

Рейтинг: 4.4 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

6. Университетские курсы квантовой криптографии (edX)

Этот онлайн-курс по криптографии идеально подходит для всех, кто хочет изучить базовые идеи квантовой криптографии. В ходе этого обучения вы узнаете об отличных инструментах и концепциях, таких как усиление конфиденциальности, минимальная энтропия и определения безопасности.Общие усилия составляют от 6 до 8 часов в неделю. Вы познакомитесь с современной квантовой криптографией. Это идеальный курс для изучения квантовых эффектов. Вы будете обучаться у хороших профессоров — Томаса Видика и Стефани Венер. Ознакомьтесь с нашей подборкой лучших курсов по криптовалюте .

Ключевые УТП:

— Видеолекции помогут вам узнать о протоколах безопасности и доказательствах для квантового распределения ключей

— Получите базовые знания об элементарной квантовой информации

— Понимание протоколов распределения ключей Quantum

— Обзор аппаратно-независимой квантовой криптографии

— Специально разработан для продвинутого уровня

— Пройдя это обучение, вы научитесь решать задачи криптографии с безопасностью

Продолжительность: 10 недель

Рейтинг: 4.6 из 5

Вы можете зарегистрироваться здесь

7. ИТОГО: Беседа о криптографии: с Майком Мейерсом (Удеми)

Этот курс предлагает увлекательный и простой обзор области криптографии и того, что она может предложить в целом. Уроки облегчат вам основы с разговорами о загадочных кодах , сертификатах, расшифровке скрытого текста и многом другом. Для этого класса нет особых требований, поэтому любой, кто разбирается в концепциях, может присоединиться.Взгляните на наш взгляд на Лучшие курсы теории множеств .

Ключевые УТП —

— Посмотрите на некоторые из самых ранних шифров, которые использовались до цифровой эры.

— Пропустите необходимость аутентификации и симметричных и асимметричных ключей.

— Начать подготовку к экзамену CompTIA Security +.

— 10 лекций + полный пожизненный доступ.

Продолжительность: 2,5 часа

Рейтинг: 4.5 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

8. Мастер математической криптографии: взломайте любой код (Udemy)

Если вы заинтересованы в изучении компьютерной безопасности и ее развития на протяжении веков, эту программу стоит попробовать. Приступите к ознакомлению со стандартной терминологией и изучите методы взлома любой системы. Кроме того, вы также познакомитесь с уникальными и современными криптосистемами.

Ключевые УТП —

— Нет обязательных предварительных условий, но знание основ алгебры может быть полезным.

— Охватите необходимые темы теории чисел, такие как алгоритм Евклида и линейное сравнение.

— Примеры и задания по взлому шифров.

— 39 лекций + 9 загружаемых ресурсов + Полный пожизненный доступ.

Продолжительность: 5 часов

Рейтинг: 4.0 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

9. Изучение основ криптографии на Python и Java (Udemy)

Этот курс позволяет получить практические навыки и код криптосистем с использованием популярных языков программирования Java и Python. В каждом модуле представлен обзор рассматриваемой темы, за которым следует соответствующее упражнение. После завершения пути вы будете готовы заняться более сложными алгоритмами безопасности.Не забудьте взглянуть на нашу подборку лучших курсов по теории информации .

Ключевые УТП —

— Внедрить обмен ключами Диффи-Хеллмана и один блокнот.

— Узнайте об алгоритмах AES, DES и RSA.

— Простые коды с надлежащим объяснением.

— Выполняет определение языка и частотный анализ.

— 94 лекции + 6 статей + 1 загружаемый ресурс + полный пожизненный доступ.

Продолжительность: 7.5 часов

Рейтинг: 4.4 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

10. Криптография с нуля | Мастер криптографии в Java (Udemy)

Это руководство поможет вам начать работу с этой развивающейся темой, применив имеющиеся у вас знания в области программирования. Определите уязвимые места в различных шифрах и способы их улучшения в существующих системах. Наряду с этим вы можете перейти к принципу работы криптографических алгоритмов и реализовать их с использованием Java.

Ключевые УТП —

— Для зачисления не требуется никаких предварительных знаний.

— Краткие и содержательные видеоролики, за которыми легко следить.

— Пройдите три викторины, чтобы получить сертификат.

— 19 лекций + 2 статьи + 1 загружаемый ресурс + Полный пожизненный доступ.

Продолжительность: 2 часа

Рейтинг: 4.4 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

11.Введение в криптографию (FutureLearn)

Этот курс предлагает фундаментальный обзор криптоанализа и связанных с ним концепций для всех, кто плохо знаком с этой областью. Учебная программа изучает математику, которая выступает в качестве столпа в этой области, и классические примеры шифров. После этого мы расскажем о типах и преимуществах хеширования , а также генерации случайных чисел.

Ключевые УТП —

— Понимать методы, использованные в первых шифрах перевода и подстановки.

— Анализируйте криптографический материал с теоретической и практической точки зрения.

— Исследуйте псевдослучайность, энтропию и единственность.

— Определите различные применения изучаемого предмета в реальной жизни.

— Запишитесь на лекции бесплатно или подпишитесь с платной версией, чтобы получить дополнительные преимущества.

Продолжительность: 2 недели, 6 часов в неделю

Рейтинг: 4,7 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

12.Криптография и криптоанализ (MIT OpenCourseWare)

Получите строгие комментарии по основам современных разработок в этой области на уровне выпускников от некоторых ведущих экспертов в данной области. Программа фокусируется на цифровых подписях , шифровании, генерации псевдослучайных чисел и сложности стандартных протоколов. Пройдя эту серию уроков, вы сможете расширить свои знания, ознакомившись с расширенными программами платформы. Вы можете проверить наш список лучших курсов по байесовской статистике .

Ключевые УТП —

— Для дополнительного чтения предлагаются учебники и статьи.

— Набор из шести наборов задач доступен для практики.

— Учебные материалы включают полезные обозначения, шаблон LaTeX и многое другое.

— Полный контент доступен для скачивания.

— Оценка основана на участии в классе и заданиях.

Продолжительность: переменная

Рейтинг: 4.4 из 5

Вы можете Зарегистрироваться

Итак, ребята, это наш взгляд на лучшие курсы криптографии, сертификацию, классы и сертификаты, на которые вы можете записаться онлайн в 2019–2019 годах. Надеюсь, вы нашли то, что искали, посмотрите вокруг, чтобы найти другие курсы, которые могут вам подойти. интересует.

Курсы и обучение криптографии | Курсы кибербезопасности

Другие курсы по кибербезопасности:

Курсы и обучение криптографии

Значение криптографии в современном мире просто огромно, поскольку без нее ничто не было бы защищено от зондирования как преступных хакеров, так и стран-изгоев.

Он работает путем шифрования данных, которые могут быть расшифрованы только тогда, когда известен правильный ключ дешифрования. Алгоритмы и шифры часто используются для шифрования конфиденциальных данных, которые во все более небезопасном мире часто означают довольно хорошо все данные! В связи с огромным спросом на шифрование данных доступны курсы криптографии для обеспечения соответствующей подготовки всех сотрудников, работающих в средах информационной и кибербезопасности, где защита информации имеет первостепенное значение.

Учебные курсы по криптографии часто включают примеры из реальной жизни, на которых студенты тоже могут извлечь уроки. Таким образом, можно сделать содержание курса более применимым к повседневной работе тех, кому поручено защищать данные своей организации от посторонних глаз. Учиться на чужих ошибках также часто оказывается настоящим открытием!

Существуют различные уровни шифрования данных; они зависят от размеров ключа, которые в настоящее время часто составляют 64, 128, 192 или 256 бит.Более высокие уровни, от 128 бит, соответствуют AES (Advanced Encryption Standard) NIST (Национальный институт стандартов и технологий). Этот стандарт обычно принят во всем мире, поэтому по умолчанию он стал глобальным набором стандартов для шифрования данных.

Курсы по криптографии и блокчейнам

Мир «криптовалюты» в последнее время также попал в заголовки газет из-за роста популярности биткойна и технологии BlockChain, на которой он основан.Из-за этого многие студенты были привлечены к этому предмету, что привело к появлению множества новых курсов. Некоторые из этих новых учебных модулей, ориентированных на криптографию, также охватывают последствия внедрения технологии BlockChain вне криптовалют и в обработку транзакций. Это происходит прямо сейчас, прежде всего для банков и поставщиков финансовых услуг, а затем потенциально распространится и на другие типы обработки транзакций. BlockChain очень безопасен из-за постоянно растущих списков записей, это блоки, которые составляют цепочку блоков, и все они связаны и защищены с помощью криптографии.

Для кого подходят курсы криптографии? Курсы

по криптографии подходят для множества профессионалов в области информационной безопасности, включая криптографов и криптоаналитиков, специалистов по оценке уязвимостей и аудиторов безопасности, а также старших менеджеров, таких как ИТ-директора, технические директора, директора по информационным технологиям и даже генеральных директоров, имеющих технический опыт работы в технически сложных организациях.

Криптографам и криптоаналитикам, а также другим специалистам в области информационной безопасности необходимо будет узнать о сегодняшних реальных системах криптографической безопасности и любых связанных с ними алгоритмах.В конечном итоге они будут нести ответственность за разработку наиболее надежных и безопасных систем, насколько это возможно, уменьшая, насколько это возможно, любую уязвимость для проникновения или взлома.

Курсы обучения криптографии

Студенты, посещающие курсы по криптографии, должны иметь образование до уровня, необходимого им для эффективного выполнения своей должностной роли.

Обучение доступно от базового уровня до технических уровней и уровней внедрения до уровней, более подходящих для архитектурных решений безопасности, планирующих внедрение в организациях.

У каждого студента, изучающего информационную безопасность, будут разные пробелы в навыках и индивидуальные потребности в обучении, они должны определить и посетить курсы, которые лучше всего соответствуют этим требованиям.

Далее мы кратко рассмотрим некоторые общие варианты курса, доступные в криптографии.

1) Курсы обучения криптографии

В мире криптографии шифры определяются как «секретный или замаскированный способ письма; код », звучит здорово, но что это значит? В криптографии шифр — это, по сути, алгоритм, выполняющий шифрование или дешифрование.

Модули курса Cyphers должны включать следующее содержание курса:

Введение в криптографию
История криптографии
Дискретная вероятность
Одноразовый блокнот, теоретически безопасная криптосистема
Шифрование потоков реального мира
Генераторы псевдослучайных чисел и шифры потоков
Пример атак на шифры одноразового блокнота и потокового шифрования
Отношения семантической безопасности, являются ли потоковые шифры семантически безопасными?
Определения псевдослучайного генератора (PRG)
Стандарты шифрования данных
Блок шифрования AES
Создание блочных шифров с использованием PRG
Семейство PRF (псевдослучайная функция)
Одноразовые ключи и многоразовые ключи для продуктов, сертифицированных CPA (Commercial Product Assurance)

2) Курсы повышения квалификации по криптографии

Студенты, желающие изучать продвинутую криптографию, должны прежде всего иметь хорошее основание и общее понимание предмета.Также поможет практический опыт использования шифров в реальном мире! Эта тема не для всех; он предназначен для профессионалов в области информационной безопасности, которым необходимо улучшить свои и без того значительные знания в этой области.

Курс

Advanced Cryptography должен включать следующие основные элементы содержания курса:

Введение в целостность данных
Ключи MAC (код аутентификации сообщения)
MAC, которые основаны на PRF
Specific CBC (Cypher Block Chaining) MAC, NMAC и HMAC, заполнение MAC, PMAC и MAC Картера-Вегмана
Построение функций сжатия в информационной безопасности
Атаки по времени, связанные с проверкой MAC
Методы атаки зашифрованного текста
Восстановление данных из Cyphers и MACS
Методы атаки CBC Padding
Неатомарная дешифровка
Получение ключа шифрования и детерминированное шифрование
Методы шифрования с сохранением формата
Протокол Диффи-Хеллмана, Ферма и Эйлера
Меркл и парадигма Меркла-Дамгарда (Нет, не Анджела!)
Введение в шифрование с открытым ключом
Теория чисел и арифметические алгоритмы
CCA (Атаки на выбранный зашифрованный текст)
Алгоритмы RSA (Ривест, Шамир и Адельман)

Итак, у вас есть очень много информации, которую нужно усвоить, и многие из этих курсов могут занять буквально недели.Если вам удастся пройти у них квалификацию, вы можете называть себя выпускником криптографии и найдете много интересных карьерных возможностей, которые откроются для вас. Удачи!

Изучите криптографию с онлайн-курсами и классами

Что такое криптография?

До появления компьютеров криптография была дисциплиной, которая имела дело с шифрованием. Сейчас криптография в первую очередь связана с безопасностью компьютерных систем.Методы шифрования стали более сложными, и эта область является важной частью огромной части технологической индустрии. Современная криптография находится на пересечении математики и информатики. Вы найдете современную криптографию в вещах, которыми пользуетесь каждый день, включая платежные карты на основе чипов и компьютерные пароли. Однако поле намного больше. В связи с тем, что блокчейн меняет наши подходы к традиционным системам, таким как финансы и глубокое обучение, которые получают доступ к ошеломляющим объемам данных, шифрование для обеспечения конфиденциальности выходит на первый план.Возможно, вы писали секретные коды в прошлом, но пора применить этот основной принцип к теории всего.

Чем занимаются криптографы?

Криптографы используют методы шифрования, чтобы запечатать личные данные и защитить личную автономию. Конфиденциальность больше не является способностью оставаться скрытой. Вместо этого ориентиром является сохранение свободы действий в отношении ваших данных. Криптографы создают системы, которые защищают ваши данные и позволяют безопасно перемещаться в киберпространстве. Криптографические алгоритмы проверяют вашу личность, а затем защищают ее, даже когда вы взаимодействуете с миллионами бит данных, и эти данные собираются.Это ключевой компонент кибербезопасности. Алгоритмы шифрования позволяют пользователю покупать что-то в Интернете, не раскрывая свою конфиденциальную информацию. Это позволит компаниям обеспечить сетевую безопасность для клиентов. Все, от вашего соседа до правительства США, зависят от качественных методов шифрования.

Learn Cryptography

Шифры — это не то же самое, что те детективы, которые вы читали в детстве, но они произошли от этих простых методов. Освоение таких основ, как криптография с симметричным ключом, потоковые шифры, хэш-алгоритмы sha-1, криптография с открытым ключом и блочные шифры, поможет вам создать безопасность данных следующего поколения.Большие данные трансформируют бизнес и организационные операции, но поддержание целостности данных имеет решающее значение для предоставления качественных данных, которые могут дать результаты в рамках структур глубокого обучения. Есть даже целое подразделение Торговой палаты США, NIST, которое занимается вопросами кибербезопасности.

Курсы криптографии

Блокчейн, пожалуй, самый важный раздел кибербезопасности на данный момент, и у Linux Foundation есть курс по использованию и последствиям блокчейна. ИТ-специалисты обсудят методы шифрования, присущие модели публичного реестра блокчейна, и способы поддержания целостности реестра.Например, Биткойн, возможно, самый известный случай блокчейна, использует хеш-функции для обеспечения безопасности. Калифорнийский технологический университет и Технологический университет Делфта изучают квантовую криптографию, чтобы развить фундаментальные навыки в новейшей области кибербезопасности. Вы поймете квантовые протоколы, включая распределение управления ключами, и научитесь тестировать безопасную связь в незащищенных каналах. Эти ключи шифрования открывают кибербезопасность для решений, ранее недоступных в классических моделях. Шифрование данных — это первоочередная задача киберпространства.Компании и организации нуждаются в аутентификации с помощью цифровой подписи и аутентификации сообщений для проверки данных, а клиентские приложения должны использовать режимы работы, которые защищают конфиденциальную информацию. А поскольку правительство США применяет передовые стандарты шифрования наших самых конфиденциальных данных на федеральном уровне, пришло время перейти на современную криптографию.

Обучение криптографии выявило неожиданную проблему безопасности

Существует ряд шагов для любого расследования кибербезопасности, и во время этого путешествия, вероятно, вы обнаружите след цифровых хлебных крошек, которые ведут в неожиданные места.

Возьмем, к примеру, след из хлебных крошек, который мы обнаружили во время недавнего обучения клиентов, первоначально предназначенного для обнаружения слабых наборов шифров.

Шифрование конфиденциальных данных является критически важной частью защиты активов любой сети, и считается лучшим методом упреждающего шифрования всех передаваемых данных, но данные, зашифрованные с помощью слабого набора шифров, делают организации уязвимыми для компрометации. Обнаружение Weak Cipher Suite от ExtraHop делает большую работу по обеспечению прозрачности криптографии слабого соуса.

Вот один из примеров, который мы обнаружили от стороннего поставщика: TLS_RSA_WITH_null_MD5

Наборы шифров могут быть непростыми. Распаковываем пример.

TLS: безопасность транспортного уровня, причудливое название для SSL, использует комплекты шифров для защиты передачи данных с комбинацией алгоритмов аутентификации, шифрования и кода аутентификации сообщений.
RSA: метод обмена ключами. Подробнее о шифровании RSA здесь.
null: Мы вернемся к этому.
MD5: алгоритм переваривания, позволяющий проверять целостность сообщения. Он восходит к 1991 году, а примерно с 2008 года MD5 считается сломанным и не должен использоваться.

Вернуться к null: это означает, что шифрование не выполняется.

Я скажу еще раз: Нет. Шифрование. Является. Выполнено. Период. Полная остановка. Конец сообщения. Ты копируешь? Над. Я в порядке. Как дела?

Короче говоря, TLS_RSA_WITH_null_MD5 сообщает нам, что мы обмениваемся ключами через RSA, чтобы каждая сторона могла проверять друг друга, что мы используем MD5 для проверки целостности сообщения и что шифрование не выполняется, поэтому сообщения передаются в открытом виде.

Подумайте об этом так: у Алисы есть сообщение sup3r sekret , которое она хочет отправить Бобу. Алиса записывает свое сообщение на открытке, запирает открытку в стеклянной капсуле, чтобы никто не вмешивался в нее, и передает капсулу Чарли, который передает капсулу кому-то другому. В конце концов капсула попадает в руки Боба. Любой, кто стоит между Алисой и Бобом, может прочитать сообщение Алисы, а также ответ Боба.

Вернуться в ExtraHop.

Преступник — SSL-клиент, открывающий соединение — был внутренним IP-адресом, а другая сторона соединения — публичным IP-адресом, размещенным компанией, предоставляющей услуги общественного питания.Как выяснилось, эта компания общественного питания управляет кафетерием в штаб-квартире организации.

У нас было несколько действий: Задача № 1: Обратиться к поставщику услуг общественного питания и рассказать им о достижениях в криптографии за последние 10 лет.

Вот где хлебные крошки продолжают падать: компьютер-нарушитель не отображался в базе данных активов клиента.

Мы использовали ExtraHop, чтобы заглянуть глубже.

На основе телеметрии из DNS и SSL мы определили, что компьютер был подключен к внутреннему IP-пространству, но не присоединен к домену, и, следовательно, на него не распространяются важные групповые политики, применяемые ко всем «компьютерам домена».«По сути, у нас был неуправляемый актив внутри сети с подключением, открытым для внешнего мира. Поскольку устройство было неуправляемым, традиционный мониторинг на основе хоста (например, пересылка журналов) не работал, но сетецентрическая видимость ExtraHop была, позволяя группе обнаруживать аномальную активность, исходящую от устройства.

Этот конкретный заказчик использует обнаружение конечной точки CrowdStrike и ответ (EDR), но агент Falcon не был установлен на неуправляемой конечной точке — по крайней мере, пока.Это не совсем редкость: на самом деле агрегированные анонимные данные ExtraHop говорят нам, что из компаний, у которых есть продукт EDR, только 34% их устройств имеют EDR, развернутые на них. Отслеживание каждого актива в разрастающейся современной архитектуре — задача почти невыполнимая, но у этой опытной группы безопасности есть инструменты, позволяющие восполнить пробел с помощью сетевого обнаружения и реагирования (NDR), что позволяет им по-прежнему выявлять и отслеживать неуправляемые активы.

Действие № 2: Установите CrowdStrike.

Действие №3: повторно посетите управление доступом к сети и определите, почему эта конечная точка смогла получить доступ к сети.

То, что началось как простое путешествие в криптографию, привело к обнаружению неправильно настроенной конечной точки с внешним управлением, подключенной к сети. С помощью дополнительных EDR и NDR эта команда получила четкое представление обо всем, что было в их сети, и обеспечила надежную безопасность.

Следуйте за панировочными сухарями. Они приведут вас к неожиданным результатам.

Курс 756: Практическая безопасность и криптография — ROI Training

Курс 756:

Практическая безопасность и криптография

(3 дня)

Описание курса

Этот курс обеспечивает основу для безопасности и криптографии на реальных примерах.На протяжении всего курса участники будут охватывать концепции безопасности, связанные с защитой вычислительной инфраструктуры, от сети, через операционные системы и приложения, которые на них работают. С помощью лекций и практических занятий с использованием Cyber-range ROI ключевые компоненты безопасности и криптографии будут обсуждены, продемонстрированы и отработаны на практике.

Цели обучения

Основы безопасности
Прикладная криптография — включая симметричную, асимметричную и хеширование
Как инструменты и методы безопасности включают криптографию
Общие сведения об атаках / защите в сети
Общие сведения об атаках / защите в операционной системе
Практические семинары, дающие практический опыт работы с безопасностью и криптографией

Кому следует прийти

В число участников должны входить менеджеры, сетевые и системные администраторы, разработчики, программисты, разработчики и другие лица, которым необходимо знать и понимать проблемы, связанные с сетевой безопасностью.Этот курс также является отличной базой знаний для тех, кто готовится к экзамену CISSP.

Предварительные требования

Поскольку это курс «Операционная система и сеть», студентам настоятельно рекомендуется иметь представление о сети TCPIP и иметь опыт администрирования операционных систем (UNIX или Windows).

Содержание курса

Раздел 1: Обзор — Проблемы безопасности и инструменты

Компоненты сети и операционной системы
CIAA — Конфиденциальность, целостность, доступность и аутентификация
Знать врага
Внутренняя и внешняя безопасность
Компоненты сетевой безопасности
Безопасность операционной системы
CyberRange Workshop: сканирование портов и захват пакетов

Раздел 2: Основы криптографии

Симметричное шифрование
- DES / 3DES, RC2, RC4, Blowfish и AES
Практикум: симметричное шифрование
Асимметричное шифрование и обмен ключами
- RSA и эллиптическая кривая
- Диффе-Хеллман
Практикум: симметричное и асимметричное шифрование
Хеширование и дайджесты
Криптография с открытым / закрытым ключом
- Применение симметричного / асимметричного / хеширования вместе
Инфраструктура открытых ключей (PKI)
Мастерская CyberRange: защита связи
Эффективное использование криптографии и шифрования

Блок 3: Атаки и защита сети

Отказ в обслуживании
Проекты глобальной и локальной сети (LAN)
Конфигурация межсетевого экрана
Безопасность связи TCP / IP
- IPSec и виртуальные частные сети
- SSL / TLS, FTPS и SMTPS
- SSH / SFTP
- Для конкретного приложения
Семинары CyberRange: повышение безопасности TCP / IP с помощью криптографии

Раздел 5: Атаки на ОС

Крипто-шкафчики
Шпионское / вредоносное ПО
Блокировка операционной системы
Механизмы аутентификации ОС
- LM / NTLM / AD
- Kerberos / RADIUS / TACACS +
Двухфакторная аутентификация
CyberRange Workshops: Атака и защита операционной системы

Раздел 6: Интеграция технологий

Оценка криптографии в новом приложении
Безопасность беспроводных и сотовых технологий
Удаленные пользователи и безопасность

Раздел 7: Дополнительные действия по обеспечению безопасности CyberRange

Атаки на сетевые устройства
Уязвимое обновление операционной системы
Атаки на веб-сайты

Пожалуйста, свяжитесь с вашим представителем ROI, чтобы обсудить адаптацию курса!

Как стать криптографом

Криптологи и криптоаналитики создают и расшифровывают коды, криптограммы и головоломки.Криптологи пишут шифры, алгоритмы и протоколы безопасности для шифрования данных, а криптоаналитики разбирают существующий код для расшифровки информации. Эти профессионалы обеспечивают безопасное общение и обмен информацией в правительстве, бизнесе и некоммерческих организациях.

По данным Бюро статистики труда (BLS), профессии, связанные с компьютерами и информационными технологиями, в период с 2018 по 2028 год получат около 546 200 новых рабочих мест. Поскольку киберугрозы и нарушения безопасности продолжают мешать финансовым учреждениям, правительственным учреждениям и бизнес-сектору, профессионалы в области криптологии остаются жизненно важными для обеспечения безопасности информации.

Чем занимается криптограф?

Криптографы защищают компьютерные системы и системы информационных технологий, создавая алгоритмы и шифры для шифрования данных. Они также часто выполняют обязанности криптоаналитика, расшифровывая алгоритмы и шифруя текст для расшифровки информации. Криптографы также анализируют существующие системы шифрования для выявления слабых мест и уязвимостей. Они разрабатывают и тестируют теории и методы криптологии, внедряя новые или модернизированные решения для шифрования.Работая с организациями и учреждениями, криптографы объединяют потребности безопасности с отраслевыми стандартами, обеспечивая надежную передачу данных.

Как криптоаналитики, профессионалы в области криптологии расшифровывают данные, разбирая алгоритмы и шифры для доступа к информации. Расшифровывая сообщения и кодируя системы, криптоаналитики лучше понимают, как избежать пробелов в безопасности. Эти профессионалы обладают знаниями и навыками в отраслях, требующих высокого уровня конфиденциальности. Шифруя и дешифруя данные, криптографы и криптоаналитики одинаково защищают людей, группы, предприятия и организации.

Криптографы работают на правительство, особенно для защиты военных данных и защиты национальной безопасности. Они поддерживают целостность электронных медицинских записей и личной медицинской информации для медицинских компаний и организаций. Они также шифруют финансовые данные, такие как банковские записи, активность электронной коммерции, а также информацию о кредитных и дебетовых картах.

Лучшие онлайн-программы

Изучите программы, которые вам интересны, с высокими стандартами качества и гибкостью, необходимыми для вывода вашей карьеры на новый уровень.

Шаги, чтобы стать криптографом

Путь к карьере в криптографии начинается со степени бакалавра в области информатики, компьютерной инженерии или смежных областях. Курсовая работа развивает базовые знания и навыки в области математики, компьютерных и информационных систем, а также языков программирования. Начинающим криптографам нужны сильные математические навыки. Они могут получить двойную специализацию, изучая математику наряду с компьютерной дисциплиной.Математика делает упор на структуры данных, абстрактную алгебру и алгоритмы, необходимые для карьеры в криптологии.

Для большинства вакансий в криптографии требуется не менее пяти лет опыта работы в области компьютерной безопасности и безопасности информационных технологий. Позиции начального уровня в качестве программистов, аналитиков информационной безопасности или аналитиков компьютерных систем позволяют познакомиться с аппаратным и программным обеспечением безопасности информационных технологий. Роль среднего уровня в качестве менеджера по информационным технологиям или администратора сети и компьютерных систем также может дать будущим криптографам представление о дизайне информационных технологий, организации и лидерстве.

Многие работодатели предпочитают нанимать криптографов со степенью магистра или доктора. Программы магистратуры по кибербезопасности, математике или компьютерной инженерии приводят к позициям в криптографии. Нетехнические степени в области экономики, английского языка или государственного управления могут облегчить карьеру в этой области наряду с обширным опытом работы с компьютерами. Программы магистратуры также развивают исследовательские и аналитические навыки, применимые к криптографии.

Сертификаты кибербезопасности предоставляют криптографам больше возможностей для карьерного роста и потенциального заработка.Сертификаты развивают навыки в этой области и демонстрируют опыт работодателям.

EC-Council предлагает программу сертифицированных специалистов по шифрованию (ECES) для обучения студентов и профессионалов алгоритмам, криптографии и стеганографии. Они участвуют в практическом применении шифров и алгоритмов, изучая концепции симметричной, ключевой и асимметричной криптографии.

Сертифицированные профессиональные данные по системам информационной безопасности от (ISC) ² расширяют знания о методах и принципах безопасности, отвечая требованиям к обучению в области кибербезопасности Министерства обороны США (DoD).

Основные навыки, необходимые для криптографа

Криптографам необходимы знания компьютерных систем, сети и архитектуры баз данных. Знание структур данных и алгоритмов остается важным, как и продвинутые математические навыки. Криптографы должны понимать сложную математическую теорию и применять концепции и методы к алгоритмам шифрования.

Специалисты по криптографии также владеют несколькими языками программирования. Обычно используемые языки включают Python, Java и C ++.

Благодаря пониманию программного и аппаратного обеспечения информационной безопасности, криптографы имеют представление о решениях безопасности. Опыт в поддержке информационных технологий улучшает эти навыки. Криптографы дополнительно имеют опыт работы с операционными системами, включая Microsoft Windows и UNIX.

Криптографы используют алгоритмы шифрования, основанные на симметричных и асимметричных шифрах с блоком ключей. Общие алгоритмы включают алгоритм тройного шифрования данных (Triple DES) и алгоритм Ривеста-Шамира-Адельмана (RAS).Triple DES защищает от вторжений в систему безопасности, применяя блочный шифр с симметричным ключом три раза к каждому набору данных. RAS была одной из первых широко используемых криптосистем с открытым ключом для передачи данных.

Путем анализа и критического мышления криптографы разрабатывают алгоритмы и шифры для защиты конфиденциальной информации. Они создают решения безопасности, выявляя, устраняя и смягчая существующие и будущие риски. Криптографы также интерпретируют зашифрованную информацию, расшифровывая ее, чтобы получить доступ к протоколам безопасности и защищенному контенту.

Криптографам необходимы сильные вербальные и невербальные коммуникативные навыки. Как люди, которым поручено шифрование и дешифрование данных, они часто работают в команде. Криптографы передают свои выводы коллегам, предоставляя подробные объяснения своих практик и процессов. Они также могут объяснять технические концепции нетехническим специалистам, делая сложные концепции и идеи доступными для широкой аудитории.

Заработная плата криптографа

При предполагаемом росте занятости на 12% в период с 2018 по 2028 год ожидается значительный рост профессий в области компьютерных технологий и информационных технологий.Согласно PayScale, криптографы получают среднюю зарплату чуть более 73000 долларов.

Криптографы работают на государственные, технологические и финансовые организации. Министерство обороны и Агентство национальной безопасности нанимают профессионалов в области криптографии для защиты систем и данных военных, национальной безопасности и кибербезопасности.

Компаниям, занимающимся информационными технологиями, таким как Microsoft, Amazon и Apple, нужны криптографы для защиты их данных наряду с данными их пользователей и потребителей.Банки, инвестиционные фирмы и бухгалтерские компании также полагаются на криптографов для защиты конфиденциальной финансовой информации.

Ищете другие программы для получения степени киберпространства?

Примечание : ознакомьтесь с нашим Руководством по сертификации кибербезопасности для получения дополнительной информации и советов.

Новый курс обучения: основы криптографии | CBT Nuggets

В этом навыке из 10 видео инструктор по CBT Nuggets Кейт Баркер обобщает и предоставляет примеры основных криптографических методов, приемов и использования.Посмотрите этот новый тренинг по кибербезопасности.

Изучите кибербезопасность с одним из следующих курсов:

Это обучение включает:

10 видео
51 минуту обучения

Вы изучите эти темы в этом навыке:

Введение в основы криптографии
Обзор криптографии
Симметричное шифрование
Асимметричное шифрование
Хеширование
Обмен ключами
Цифровые подписи
Скрытие данных с помощью стеганографии
Рекомендации по криптографии
Тестирование и проверка асимметрии

Шифрование стало стандартом де-факто для ИТ-безопасности, но шифрование может принимать разные формы.На самом высоком уровне шифрование можно разделить на симметричные и асимметричные схемы шифрования. Но когда следует использовать асимметричное шифрование вместо симметричной схемы шифрования?

Асимметричное шифрование — это метод, в котором для обработки шифрования используются как открытый, так и закрытый ключ. И открытый, и закрытый ключи связаны вместе, и открытые ключи могут шифровать данные, которые можно расшифровать только с помощью соответствующего закрытого ключа. Верно и обратное. Закрытый ключ может шифровать данные, а соответствующий открытый ключ может расшифровать эти данные.Как следует из названий, открытый ключ может свободно распространяться, в то время как закрытый ключ должен храниться в секрете.

Асимметричные алгоритмы шифрования лучше всего использовать для таких вещей, как связь. Популярным примером этого является использование PGP для отправки электронной почты. В этом случае любой может отправить кому-либо зашифрованное электронное письмо, но только человек, получающий это письмо, может его прочитать. Однако схемы асимметричного шифрования могут иметь и другие варианты использования.

Скачать

Не подписчик CBT Nuggets? Начни бесплатную неделю прямо сейчас.

CBT Nuggets имеет все необходимое для изучения новых ИТ-навыков и продвижения по карьерной лестнице — неограниченное видео-обучение и практические экзамены, виртуальные лаборатории, подтвержденное обучение с помощью видео-викторин, коучинг по подотчетности и доступ к нашему эксклюзивному сообществу ИТ-специалисты.

Введение в криптографию и шифрование, часть первая. Лекция в Яндексе / Хабр

Основы криптографии: от математики до физики

Популярные шифры

Квадрат Полибия

Шифр Цезаря

Квадрат Виженера

Полиморфизм

Распространённые алгоритмы

Виды алгоритмов

Квантовая криптография

НОУ ИНТУИТ | Основы криптографии

Дополнительные курсы

Основные понятия криптографии

Простейшие методы шифрования с закрытым ключом

Принципы построения блочных шифров с закрытым ключом

Алгоритмы шифрования DES и AES

Алгоритм криптографического преобразования данных ГОСТ 28147-89

Криптографические хеш-функции

Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 1

Поточные шифры и генераторы псевдослучайных чисел. Часть 2

Введение в криптографию с открытым ключом

Основные положения теории чисел, используемые в криптографии с открытым ключом

Криптографические алгоритмы с открытым ключом и их использование

Электронная цифровая подпись

Совершенно секретные системы

Шифрование, помехоустойчивое кодирование и сжатие информации

Открытое образование — Введение в современную криптографию

Курсы – Криптография и криптоанализ

Курсы

Научные семинары:

Криптография и криптоанализ Спецсеминар

Прошедшие события

Анализ подкодов кода Рида-Маллера для построения постквантовой криптосистемы

Встреча лаборатории

Использование TU-представления для синтеза нелинейных биективных преобразований

Курсы для бакалавров и магистрантов:

Криптографические проекты Спецкурс

Введение в распределенные реестры и технологию блокчейн Спецкурс

Современные вычислительные системы для решения задач криптографии и информационной безопасности Спецкурс

Криптография и криптоанализ. Современные методы Спецкурс

Криптография в задачах Спецсеминар

Курсы для школьников:

Олимпиадные задачи по криптографии Спецкурс

Криптография Инженерный спецкурс

Криптография Спецкурс

«Криптографические методы и средства защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах»

Программа курса профессиональной переподготовки

Особенности дистанционного обучения

Профессия шифровальщик (криптограф): где учиться, зарплата, плюсы и минусы, востребованность

Особенности профессии

Рабочее место

Важные качества

Обучение на шифровальщика

Оплата труда

10 лучших курсов и сертификации по криптографии [2021 ОКТЯБРЬ] [ОБНОВЛЕНО]

10 лучших курсов по криптографии, сертификации, обучения, учебных пособий и классов в Интернете [2021 ОКТЯБРЬ] [ОБНОВЛЕНО]

2. Введение в прикладную криптографию Университета Колорадо (Coursera)

5. Прикладная криптография (Udacity)

7. ИТОГО: Беседа о криптографии: с Майком Мейерсом (Удеми)

8. Мастер математической криптографии: взломайте любой код (Udemy)

9. Изучение основ криптографии на Python и Java (Udemy)

10. Криптография с нуля | Мастер криптографии в Java (Udemy)

11.Введение в криптографию (FutureLearn)

12.Криптография и криптоанализ (MIT OpenCourseWare)

Курсы и обучение криптографии | Курсы кибербезопасности

Другие курсы по кибербезопасности:

Изучите криптографию с онлайн-курсами и классами

Что такое криптография?

Чем занимаются криптографы?

Learn Cryptography

Курсы криптографии

Обучение криптографии выявило неожиданную проблему безопасности

Курс 756: Практическая безопасность и криптография — ROI Training

Курс 756:

(3 дня)

Описание курса

Цели обучения

Кому следует прийти

Предварительные требования

Содержание курса