• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Ученые разработали программу для поиска уязвимости в шифрах

Ученые разработали программу для поиска уязвимости в шифрах

© iStock

Аспирантка НИУ ВШЭ Анастасия Малашина предложила новый метод оценки уязвимости систем шифрования, основанный на переборе возможных вариантов расшифровки символов. Алгоритм также был реализован в программе, которую можно использовать для поиска уязвимостей в шифрах. Результаты исследования представлены в статье «Разработка инструментальных средств для исследования информационных характеристик естественного языка».

Большинство сообщений в сети передаются в шифрованном виде, так как открытые каналы связи не защищены от перехвата данных. Мессенджеры, сервисы для виртуального обмена документами, банковские системы — все это требует защиты от взлома данных. Проблема шифрования данных — один из главных вопросов, которым задаются криптографы.

Анастасия Малашина
Анастасия Малашина
Фото из личного архива

Проблема поиска уязвимости шифров всегда стоит остро. Чтобы избежать их взлома, необходимо усиливать защиту шифров от возможных утечек и тестировать системы шифрования на поиск слабых мест.

Все шифры делятся на два больших класса — блочные и поточные. Поточные данные обладают большим преимуществом: они обеспечивают приемлемую скорость передачи информации, в том числе для отправки изображений и видео.

Поточное шифрование основано на комбинации данных со случайной последовательностью по особому алгоритму. Для такого шифрования используются специальные ключи. К ключам предъявляется много требований, чтобы зашифрованные с их помощью данные было возможно вырабатывать и хранить. Однако не всегда удается добиться использования надежного ключа. А потому системы поточного шифрования нуждаются в предварительном тестировании на уязвимость.

«Мне было интересно не только предложить алгоритм, способный определять исходный текст передаваемого сообщения, но найти возможности восстановления текста как в теории, так и на практике напрямую — без определения ключа», — комментирует автор работы, аспирантка МИЭМ НИУ ВШЭ Анастасия Малашина.

Для задачи поиска уязвимости она исследовала метод, который позволяет оценить возможность бесключевого восстановления отдельных отрезков сообщения в случаях использования уязвимого шифра или утечек в канале связи.

Используя информацию о возможных вариантах каждого из зашифрованных символов исходного сообщения, алгоритм перебирает значения для всех остальных символов. В случае, если в исходном шифре была уязвимость, такой метод позволяет ее обнаружить.

Предложенный алгоритм был реализован в специальной программе, часть которой недавно была запатентована. Эта программа позволяет оценить надежность систем шифрования и возможность их взлома в случае утечки данных.

«В ходе работы я исследовала корпус публицистических текстов и открытый корпус русского языка. Статистический анализ словарей позволил оценить энтропию текстов, для которых впоследствии и проводилась оценка возможности частичного дешифрования. Кроме того, словари, составляемые на основе корпусов, используются в экспериментальной части исследования для реализации атаки по словарю. Подобные результаты были получены и для английского языка на основе корпуса iWeb», — добавляет Малашина.