Учебники

Преимущества и недостатки криптографии

В настоящее время сети стали глобальными, а информация приобрела цифровую форму битов и байтов. Критическая информация теперь хранится, обрабатывается и передается в цифровом виде в компьютерных системах и открытых каналах связи.

Поскольку информация играет столь важную роль, злоумышленники нацеливаются на компьютерные системы и открывают каналы связи, чтобы либо украсть конфиденциальную информацию, либо нарушить работу критически важной информационной системы.

Современная криптография предоставляет надежный набор методов, гарантирующих, что злонамеренные намерения злоумышленника будут сорваны, а законные пользователи получат доступ к информации. Здесь, в этой главе, мы обсудим преимущества, которые мы получаем от криптографии, ее ограничений, а также будущее криптографии.

Криптография — преимущества

Криптография является важным средством защиты информации. Предоставляет четыре основных сервиса информационной безопасности —

  • Конфиденциальность — техника шифрования может защитить информацию и сообщения от несанкционированного раскрытия и доступа к информации.

  • Аутентификация — криптографические методы, такие как MAC и цифровые подписи, могут защитить информацию от подделки и подделки.

  • Целостность данных — криптографические хэш-функции играют важную роль в обеспечении пользователей целостностью данных.

  • Безотказность — цифровая подпись обеспечивает услугу безотказности для защиты от спора, который может возникнуть из-за отказа отправителя передать сообщение.

Конфиденциальность — техника шифрования может защитить информацию и сообщения от несанкционированного раскрытия и доступа к информации.

Аутентификация — криптографические методы, такие как MAC и цифровые подписи, могут защитить информацию от подделки и подделки.

Целостность данных — криптографические хэш-функции играют важную роль в обеспечении пользователей целостностью данных.

Безотказность — цифровая подпись обеспечивает услугу безотказности для защиты от спора, который может возникнуть из-за отказа отправителя передать сообщение.

Все эти фундаментальные услуги, предлагаемые криптографией, позволили вести бизнес по сетям с использованием компьютерных систем чрезвычайно эффективным и действенным образом.

Криптография — Недостатки

Помимо четырех основных элементов информационной безопасности, существуют и другие проблемы, которые влияют на эффективное использование информации:

  • Сложно зашифрованная, аутентичная и имеющая цифровую подпись информация может быть труднодоступной даже для законного пользователя в критический момент принятия решения. Сеть или компьютерная система могут быть атакованы и выведены из строя нарушителем.

  • Высокая доступность, один из фундаментальных аспектов информационной безопасности, не может быть обеспечена с помощью криптографии. Другие методы необходимы для защиты от угроз, таких как отказ в обслуживании или полный отказ информационной системы.

  • Другая фундаментальная потребность в информационной безопасности избирательного управления доступом также не может быть реализована с помощью криптографии. Административный контроль и процедуры должны осуществляться для того же.

  • Криптография не защищает от уязвимостей и угроз, возникающих из-за плохого проектирования систем, протоколов и процедур. Они должны быть исправлены путем правильного проектирования и создания защитной инфраструктуры.

  • Криптография поставляется за плату. Стоимость с точки зрения времени и денег —

    • Добавление криптографических методов в обработку информации приводит к задержке.

    • Использование криптографии с открытым ключом требует создания и обслуживания инфраструктуры с открытым ключом, требующей значительного финансового бюджета.

  • Безопасность криптографической техники основана на вычислительной сложности математических задач. Любой прорыв в решении таких математических задач или увеличении вычислительной мощности может сделать криптографическую технику уязвимой.

Сложно зашифрованная, аутентичная и имеющая цифровую подпись информация может быть труднодоступной даже для законного пользователя в критический момент принятия решения. Сеть или компьютерная система могут быть атакованы и выведены из строя нарушителем.

Высокая доступность, один из фундаментальных аспектов информационной безопасности, не может быть обеспечена с помощью криптографии. Другие методы необходимы для защиты от угроз, таких как отказ в обслуживании или полный отказ информационной системы.

Другая фундаментальная потребность в информационной безопасности избирательного управления доступом также не может быть реализована с помощью криптографии. Административный контроль и процедуры должны осуществляться для того же.

Криптография не защищает от уязвимостей и угроз, возникающих из-за плохого проектирования систем, протоколов и процедур. Они должны быть исправлены путем правильного проектирования и создания защитной инфраструктуры.

Криптография поставляется за плату. Стоимость с точки зрения времени и денег —

Добавление криптографических методов в обработку информации приводит к задержке.

Использование криптографии с открытым ключом требует создания и обслуживания инфраструктуры с открытым ключом, требующей значительного финансового бюджета.

Безопасность криптографической техники основана на вычислительной сложности математических задач. Любой прорыв в решении таких математических задач или увеличении вычислительной мощности может сделать криптографическую технику уязвимой.

Будущее криптографии

Криптография с эллиптическими кривыми (ECC) уже была изобретена, но ее преимущества и недостатки еще не полностью поняты. ECC позволяет выполнять шифрование и дешифрование за значительно меньшее время, что позволяет передавать больший объем данных с одинаковой безопасностью. Однако, как и другие методы шифрования, ECC также должен быть проверен и доказан в безопасности, прежде чем он будет принят для правительственного, коммерческого и частного использования.

Квантовые вычисления — это новое явление. В то время как современные компьютеры хранят данные, используя двоичный формат, называемый «бит», в котором могут храниться «1» или «0»; квантовый компьютер хранит данные, используя квантовую суперпозицию нескольких состояний. Эти многозначные состояния хранятся в «квантовых битах» или «кубитах». Это позволяет вычислять числа на несколько порядков быстрее, чем традиционные транзисторные процессоры.

Чтобы понять мощность квантового компьютера, рассмотрим RSA-640, число с 193 цифрами, которое может быть вычислено восемьюдесятью компьютерами с частотой 2,2 ГГц в течение 5 месяцев, один квантовый компьютер будет иметь коэффициент менее 17 секунд. Числа, на вычисление которых обычно уходят миллиарды лет, могут занять несколько часов или даже минут с полностью разработанным квантовым компьютером.

Принимая во внимание эти факты, современная криптография будет вынуждена искать более сложные в вычислительном отношении проблемы или разрабатывать совершенно новые методы архивирования целей, которые в настоящее время используются современной криптографией.