Информационная безопасность: криптография, шифрование и ЭЦП
Конфиденциальность, целостность, доступность, симметричное и асимметричное шифрование, хэш-функции, электронная цифровая подпись (ЭЦП).
Информационная безопасность — это состояние защищенности информации, при котором обеспечиваются ее конфиденциальность, целостность и доступность независимо от внешних кибератак или сбоев оборудования.
Базовая модель безопасности CIA:
1. Конфиденциальность (Confidentiality) — гарантия того, что секретная информация доступна только строго авторизованным пользователям (защита от утечек и перехвата шпионами);
2. Целостность (Integrity) — гарантия достоверности, полноты и неизменности данных (защита от несанкционированного искажения, подделки или случайного повреждения);
3. Доступность (Availability) — гарантия того, что авторизованный пользователь может беспрепятственно получить доступ к своим данным и службам в любое требуемое время (защита от DDoS-атак, выводящих серверы из строя).
Конфиденциальность
Целостность
Криптография — наука о методах преобразования информации (шифровании) с целью сокрытия ее содержания от посторонних лиц.
Существуют два фундаментальных вида шифрования:
1. Симметричное шифрование (с секретным ключом):
Для зашифрования и расшифрования сообщения используется ОДИН И ТОТ ЖЕ секретный ключ (например, алгоритмы AES, ГОСТ). Главный минус: отправитель должен как-то безопасно передать этот секретный ключ получателю;
2. Асимметричное шифрование (с открытым ключом — алгоритм RSA):
Используется пара математически связанных ключей:
• Открытый ключ (Public Key) — публикуется открыто в сети, любой человек может зашифровать им сообщение для вас;
• Закрытый (секретный) ключ (Private Key) — хранится в строжайшей тайне у владельца. Только закрытым ключом можно расшифровать то, что зашифровано открытым!
Симметричный шифр
Асимметричный шифр
Защита HTTPS
Когда вы заходите в онлайн-банк, браузер и сервер сначала обмениваются ключами с помощью асимметричного шифрования (RSA), а затем переходят на сверхбыстрый симметричный шифр (AES).
Криптографическая хэш-функция (например, SHA-256, MD5) — это математический алгоритм, преобразующий входной массив данных произвольной длины (хоть одно слово, хоть многотомную библиотеку) в уникальную строку фиксированной длины (хэш-код / дайджест).
Свойства криптографического хэша:
• Необратимость: по хэш-коду невозможно восстановить исходный текст;
• Лавинный эффект: изменение хотя бы одного бита или одной запятой в тексте приводит к кардинальному изменению более 50% символов всего хэш-кода;
• Устойчивость к коллизиям: практически невозможно подобрать два разных документа с одинаковым хэшем.
Хэш-функции используются для безопасного хранения паролей на серверах (сервер хранит не сам пароль, а его хэш) и проверки целостности скачанных файлов.
Хэш-код (SHA-256)
Электронная цифровая подпись (ЭЦП / ЭЦҚ) — реквизит электронного документа, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа подписи.
В Республике Казахстан национальный удостоверяющий центр (НУЦ РК) выдает гражданам два ключа ЭЦП (файлы формата p12 / RSA / GOST):
1. Ключ AUTH_... — для безопасной аутентификации и входа на государственный портал электронного правительства eGov.kz;
2. Ключ RSA_... / GOST_... — непосредственно закрытый ключ подписи документов.
Юридическая сила ЭЦП:
Согласно Закону РК «Об электронном документе и электронной цифровой подписи», документ, подписанный валидной ЭЦП, имеет точно такую же полную юридическую силу, как и бумажный документ с собственноручной синей подписью и мокрой печатью.
