logo
Информационная безопасность / Информационная безопасность2006

Потоковое (поточное) шифрование.

Блочное шифрование обладает следующими недостатками.

Эти недостатки устраняются при поточном (потоковом) шифровании.

В отличие от блочных шифров, здесь каждый символ (бит) исходного потока данных шифруется, передается и дешифруется независимо от других символов. Другими словами, шифрующее преобразование меняется от одного элемента исходного потока к другому, а в блочных шифрах шифрующее преобразование для всех блоков неизменно.

Достоинство потокового шифра — высокая скорость шифрования/дешифрования, соизмеримая со скоростью поступления исходных данных. Следовательно, имеется возможность работать в реальном времени.

Если генератор ключевой последовательности — это каждый раз уникальная случайная гамма, то получаем схему Вернама.

Однако практическая реализация «сверхдлинных» ключевых последовательностей и их хранение затруднительно и неудобно. Хотя схема Вернама теоретически не вскрываема, более удобными оказались псевдослучайные последовательности (ПСП), формируемые генераторами ПСП аппаратно или программно. Секретным ключом являются структура генератора ПСП и его начальное слово.

По соотношению периода ПСП с длиной исходного текста различают системы шифрования:

На практике отправитель и получатель имеют свои генераторы ПСП. Следовательно, как видно из рисунка,

система потокового шифрования требует синхронизации генераторов ПСП отправителя и получателя как друг с другом, так и с потоком шифрограммы. Вставка или выпадение одного двоичного символа в шифрограмме приводит к неправильному расшифрованию остальных символов из-за потери синхронизации.

Этот недостаток устраняется в самосинхронизирующихсяпоточных системах шифрования, в которых восстановление режима самосинхронизации происходит автоматически через некоторое количество бит шифрограммы.