Учебное пособие «Криптографическое преобразование данных. Систематизация и анализ» посвящено обеспечению безопасности компьютерных систем и позволяет получить знания по обеспечению защиты информации и научиться применить их на практике.
Целью пособия является осуществление помощи обучающимся в приобретении необходимых теоретических знаний и практических навыков, методов и средств обеспечения защиты информации компьютерных систем и сетей в части преобразования информации с целью сделать её недоступной для лиц, не обладающих соответствующими полномочиями.
В первой главе рассматриваются общие вопросы компьютерной безопасности, правовые аспекты информационной безопасности, исходные математические понятия и факты, необходимые для понимания стратегии организации информационной защиты.
Во второй главе подробно разобраны элементы теории чисел, связанные с преобразованием данных для их безопасного хранения и передачи, сформулированы требования к организации шифров.
Третья глава посвящена одноключевым криптографическим методам. Рассмотрены алгоритмы симметричного шифрования, включая методы подстановки и перестановки, блочные криптоалгоритмы. Анализ потоковых шифров проведён в опоре на алгоритмы генерации псевдослучайных чисел. Приведены примеры работы различных криптоалгоритмов.
В четвёртой главе рассмотрены двухключевые криптографические системы. Большое внимание уделено принципам построения асимметричных криптографических систем, требованиям к функциям шифрования, организации взаимосвязи открытого и секретного ключей. Показаны преимущества интегрированного применения симметричного и асимметричного шифрования. Также освящены вопросы преобразования данных с помощью хеш-функций, назначение и принципы организации электронной цифровой подписи.
В пятой главе приведены примеры современного применения криптографических систем. Рассмотрена организация инфраструктуры открытых ключей, принципы криптозащиты сообщений, содержащих номера кредитных карт, способы электронной проверки подлинности бумажных документов.
В заключении производится обобщение рассмотренной информации, а также освящается один из перспективных подходов к развитию информационной защиты – квантовая криптография.
Пособие может быть рекомендовано студентам высших учебных заведений по направлениям подготовки бакалавров и магистров, связанным с обеспечением безопасности данных, а также всем, кто стремится реализовать себя в сфере информационных систем и технологий.