Информационная безопасность
§ 75. Основные понятия
§ 76. Вредоносные программы
§ 77. Защита от вредоносных программ
§ 78. Шифрование
§ 79. Хэширование и пароли
§ 80. Современные алгоритмы шифрования
§ 81. Стеганография
§ 82. Безопасность в Интернете
1
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 75. Основные понятия
2
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое информационная безопасность?
3
Информационная безопасность — это защищённость информации от любых действий, в результате которых владельцам или пользователям информации может быть нанесён недопустимый ущерб.
Причины ущерба:
Защита не должна стоить дороже возможных потерь!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое защита информации?
4
Защита информации — это меры, направленные на то, чтобы не потерять информацию, не допустить её искажения и неправомерного доступа к ней.
Нужно обеспечить:
Проблемы в сетях:
отказ оборудования или сайта
кража или искажение
доступ посторонних
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Защита информации
5
Закон «Об информации, информационных технологиях и
о защите информации» от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ.
Средства защиты информации:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Ограничение прав доступа
6
Сотрудники
Один человек не должен иметь возможности причинить серьёзный вред!
!
инсайдеры!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Кибервойны
7
Кибервойны — это использование Интернета и информационных технологий одним государством с целью причинения вреда военной, технологической, экономической, политической, информационной безопасности и суверенитету другого государства.
2015. Группа правительственных экспертов ООН
Нормы ответственного поведения в киберпространстве:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность в России
8
2000 г. Доктрина информационной безопасности РФ
Национальные интересы России:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 76. Вредоносные программы
9
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое компьютерный вирус?
10
Компьютерный вирус — это программа, способная создавать свои копии (не обязательно совпадающие с оригиналом) и внедрять их в файлы и системные области компьютера.
Основная черта – способность распространяться при запуске!
!
Вредоносные программы — это программы, предназначенные для незаконного доступа к информации, для скрытого использования компьютера или для нарушения работы компьютера и компьютерных сетей.
malware
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Зачем пишут вирусы?
11
ботнет – сеть из заражённых компьютеров, управляемая из единого центра
УК РФ, статья 273: до 7 лет лишения свободы!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Признаки заражения вирусом
12
Чтобы выполнить какие-то действия, вирус должен оказаться в памяти и получить управление компьютером.
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что заражают вирусы?
13
Вирусы заражают программный код!
!
Вирусы НЕ заражают файлы с данными: тексты, рисунки, звук, видео!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Как распространяются вирусы?
14
Основные источники заражения – флэшки и компьютерные сети!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Типы вредоносных программ
15
по среде обитания
Полиморфные вирусы: при создании копии немного изменяют код.
Сетевые черви: посылают�по сети пакеты (эксплойты), �позволяющие выполнить код удалённо.
Почтовые черви: �распространяются через �исполняемые программы в приложении к письму.
нужно ставить «заплатки» (исправления, «патчи»)
Google: запрет пересылки исполняемых файлов
социальная инженерия: спровоцировать на запуск файла
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
«Троянские» программы
16
Распространяются вместе с кодеками, червями, «кряками»!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Вирусы для мобильных устройств
17
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Вирусы для мобильных устройств
18
Как получить вирус:
запрашивается разрешение �пользователя
«черви»
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 77. Защита от вредоносных программ
19
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое антивирус?
20
Антивирус — это программа, предназначенная для борьбы с вредоносными программами.
Задачи:
Антивирусный комплекс
сканер
монитор
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Антивирус-сканер («доктор»)
21
нужно обновлять!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Антивирус-монитор
22
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Антивирусы
23
AVP = Antiviral Toolkit Pro (www.avp.ru) – Е. Касперский
DrWeb (www.drweb.com) – И. Данилов
NOD32 (www.eset.com)
Коммерческие
Бесплатные
Security Essential (http://www.microsoft.com/security_essentials/)
Avast Home (www.avast.com)
Antivir Personal (free-av.com)
AVG Free (free.grisoft.com)
Есть бесплатные пробные версии!
!
shareware
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Онлайновые антивирусы
24
чаще всего не умеют лечить, предлагает купить антивирус
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Сетевой экран
25
Сеть
брандмауэр
Брандмауэр (файервол)
Фильтрация пакетов:
Контролирует
не проверяет данные
Agnitum Outpost (www.agnitum.com)
Kerio Winroute Firewall (kerio.ru)
Comodo Personal Firewall�(www.personalfirewall.comodo.com)
бесплатно!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Меры безопасности
26
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 78. Шифрование
27
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое шифрование?
28
Шифрование – это преобразование (кодирование) открытой информации в зашифрованную, недоступную для понимания посторонних.
Проблема: передать информацию по незащищенному каналу связи.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
Lorem ipsum
перехват
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Криптология
29
криптология
криптография
криптоанализ
способы шифрования информации
способы дешифрования (вскрытия шифров)
Криптология – наука о способах шифрования и дешифрования сообщений.
История (более 4000 лет):
I (до IX в.) – замена одного алфавита на другой
II (до ХX в.) – многоалфавитные шифры
III (XX в.) – электромеханические устройства
IV (с 1970-х) – математическая криптология
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифрование и кодирование
30
Кодирование – нужен только алгоритм.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
код
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
Шифрование – нужен алгоритм + ключ.
Ключ – это параметр алгоритма шифрования (шифра), позволяющий выбрать одно конкретное преобразование из всех возможных.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
?
?
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Типы шифров
31
Симметричные – один ключ для шифрования и расшифрования.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
ключ
такой же ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
С открытым ключом – один (открытый) ключ для шифрования, второй (секретный) – для расшифрования.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
открытый ключ
секретный ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
связаны!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Стойкость шифров
32
Криптостойкость – устойчивость шифра к расшифровке без знания ключа.
Криптостойкие шифры для расшифровки требуют:
Любой шифр вскрывается!
!
почти… Кроме одноразового блокнота (шифра Вернама)
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Цезаря
33
Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | | | | | | … | Э | Ю | Я |
| | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | | | | | | |
сдвиг 3
Пример:
ПРИШЕЛ УВИДЕЛ ПОБЕДИЛ
?
Результат:
ТУЛЫИО ЦЕЛЗИО ТСДИЗЛО
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Цезаря
34
А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | … | Э | Ю | Я |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 29 | 30 | 31 |
Преобразование кодов (сдвиг 3):
Что служит ключом?
?
0→3
число символов (32, без Ё)
код буквы
код шифра
сдвиг
1→4
31→2
30→1
29→0
…
Если нумерацию начать с 1?
?
2→5
28→31
коды
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Цезаря (расшифровка)
35
Для :
Преобразование кодов (k = 3):
0→29
1→30
31→28
30→27
4→1
…
2→31
3→0
Для :
Общая формула:
Как доказать?
?
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Цезаря
36
пробел | 17,5% |
О | 9,0% |
Е | 7,2% |
А | 6,2% |
И | 6,2% |
Т | 5,3% |
Н | 5,3% |
… | … |
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Виженера
37
Идея: при шифровании использовать несколько разных по величине сдвигов.
А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | … | Э | Ю | Я |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 29 | 30 | 31 |
коды
Ключ – кодовое слово, определяющее сдвиги.
ЗАБЕГ: сдвиги 7 – 0 – 1 – 5 – 3
П | Р | И | Ш | Е | Л | | У | В | И | Д | Е | Л |
7 | 0 | 1 | 5 | 3 | 7 | 0 | 1 | 5 | 3 | 7 | 0 | 1 |
Ц | Р | Й | Э | И | Т | | Ф | З | Л | Л | Е | М |
сдвиг
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Шифр Виженера
38
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 79. Хэширование и пароли
39
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Проблема хранения паролей
40
Задача:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Что такое хэш-код?
41
Пароль: A123
Сумма кодов символов:
65 («A») + 49 («1») + 50 («2») + 51 («3») = 215
A123
215
хэширование
хэш-код
Хэширование – это преобразование массива данных произвольного размера в битовую цепочку заданного размера (например, число).
Можно ли по хэш-коду восстановить пароль?
?
Хэширование – необратимое шифрование!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Коллизии
42
A123
215
B023
215
C013
215
Коллизия – это ситуация, когда разные исходные данные дают одинаковые хэш-коды.
Можно ли обойтись без коллизий?
?
4-байтный пароль
2-байтное число
232 = 4,2 млрд паролей
216 = 65536 кодов
Коллизии неизбежны!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Хэш-функции
43
Хэш-функция H(M) – это правило построения хэш-кода m для произвольного массива данных M.
Требования:
Что значит «за приемлемое время»?
?
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Хэширование на практике
44
Алгоритмы: MD5, SHA-3, ГОСТ Р 34.11–2012.
Длина хэш-кода: 128, 160 или 256 бит.
Области применения:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Правильный выбор пароля
45
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 80. Современные алгоритмы шифрования
46
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA
47
Р. Райвест (R. Rivest), А. Шамир (A. Shamir) и Л. Адлеман (L. Adleman), 1977.
Шифрование с открытым ключом:
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
открытый ключ
секретный ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
связаны!
Идея: применение открытого и секретного ключа восстанавливает сообщение:
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
открытый ключ
секретный ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
связаны!
электронная цифровая подпись
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Как построить ключи RSA?
48
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA
49
Шифрование: открытый ключ
Расшифровка: секретный ключ
Для каждого кода вычислить число исходного сообщения:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA: вычисление
50
Проблема:
очень большое число
Упрощающая формула:
Как доказать?
?
Доказательство:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA: вычисление
51
Вычисление
y := 1;
k:= 1,e
конец
y := (y*x) mod n;
Как быстрее?
?
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Быстрое возведение в степень
52
e – чётное
e – нечётное
Программирование:
Пример:
2 умножения
3 умножения
1 умножение
Вместо 99!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Быстрое возведение в степень (+ mod)
53
def quickPowMod( x, e, n ):
b, k, y = x, e, 1
while k:
if k % 2 == 0:
k //= 2
b = (b * b) % n
else:
k -= 1
y = (b * y) % n
return y
def powMod( x, e, n ):
y = 1
for k in range(e):
y = (y*x) % n
return y
0,0000257 сек
28,5 сек
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA: пример
54
открытый ключ
Шифрование:
Сообщение: 1 2 3
зашифрованное сообщение: 1 11 12
Расшифровка:
секретный ключ
расшифрованное сообщение: 1 2 3
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA: вскрытие
55
Задача: при известном открытом ключе � найти секретный ключ
Способ:
Проблема: разложение большого числа на простые множители требует недостижимого объема вычислений (при длине n > 1024 бита)
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Алгоритм RSA
56
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Электронная цифровая подпись
57
Электронная цифровая подпись (ЭЦП) – это набор символов, который получен в результате шифрования сообщения (или его хэш-кода) с помощью секретного ключа отправителя.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
1010100101010101010111
открытый ключ
секретный ключ
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
Применение:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 81. Стеганография
58
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Стеганография
59
Стеганография – это наука о скрытой передаче информации путем скрытия самого факта передачи информации.
Lorem
ipsum dolor sit amet
Lorem
ipsum dolor sit amet
МОЛОКО
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Cras neque mi, aliquam id molestie id
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Cras neque mi, aliquam id molestie id
t°
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Стеганография
60
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
сообщение
контейнер
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem. Integer a hendrerit ligula. Phasellus tortor lacus, porttitor in tincidunt quis, pellentesque id nunc. Curabitur turpis mauris, tempus accumsan suscipit vitae, iaculis id risus. Sed non ipsum magna. Suspendisse quis lacus sem, vel placerat neque. Nunc vitae enim elit. Proin suscipit fringilla cursus. Cras facilisis
сообщение
Изменение младших битов данных: «И» = 110010002
Можно ли восстановить контейнер?
?
10101100 | 10010100 | 00101010 | 01010010 | 10101010 | 10101011 | 10101011 | 10101111 |
| | | | | | | |
10101101 | 10010101 | 00101010 | 01010010 | 10101011 | 10101010 | 10101010 | 10101110 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Цифровые водяные знаки
61
Lorem ipsum dolor� sit amet, consectetur adipiscing elit. Curabitur ultrices vulputate hendrerit. Sed odio mauris, tempor quis euismod ac, rutrum at lacus. Sed augue justo, suscipit non interdum quis, tempor in sem.
Обычные водяные знаки:
Цифровые водяные знаки:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Цифровые водяные знаки
62
Видимые знаки:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Информационная безопасность
§ 82. Безопасность в Интернете
63
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Угрозы безопасности
64
Цели злоумышленников:
– «нигерийские» письма (хищение денег)
– «фишинг» (выманивание паролей через подставные сайты)
– блокировка с требованием SMS
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Правила личной безопасности
65
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Пароли
66
Методы взлома:
Плохие пароли:
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Пароли
67
Хорошие пароли:
Лучше – случайная цепочка символов!
!
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Конец фильма
68
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ № 163, г. Санкт-Петербург
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru
Источники иллюстраций
69
Информационная безопасность, 10 класс
© К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин, 2018 http://kpolyakov.spb.ru