Сиз это расшифровка: Что относится к средствам индивидуальной защиты (СИЗ)?

Содержание

виды и типы средств индивидуальной защиты органов дыхания

Классификация СИЗОД (средств индивидуальной защиты органов дыхания) включает в себя несколько видов устройств, отличающихся конструкцией, назначением и областью применения.

Любой вид средства защиты органов дыхания играет важную роль в обеспечении безопасности человека при аварийных ситуациях самого разного характера. На промышленных предприятиях или производствах различного типа должны быть соблюдены все необходимые меры по обеспечению техники безопасности, которые включат в себя обеспечение персонала защитными средствами. Какие конкретно СИЗОД подходят для того и иного объекта зависит от сферы его деятельности и уровня опасности возникновения ЧС. Обширная классификация СИЗОД в настоящее время позволяет подобрать средство защиты под любые условия жизнедеятельности.

Классификация средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) по принципу действия

Два больших вида СИЗОД в зависимости от принципа их действия — это устройства фильтрующего и изолирующего типа.

СИЗОД фильтрующего типа

Особенности фильтрующих средств защиты органов дыхания состоит в наличии у них фильтрующего элемента, с помощью которого загрязненный воздух очищается (пары и газы поглощаются слоем активного угля, пыль и аэрозоли оседают на волокнах противоаэрозольного фильтра) и после очистки поступает к органам дыхания.

Для каждого вида СИЗОД предназначены свои фильтры, в зависимости от области их применения и назначения. Важная особенность всех видов фильтрующих средств защиты – это возможность их использования только при наличии в атмосфере не менее 17% чистого кислорода. Также, в связи с тем, что фильтры имеют определенную направленность на защиту от конкретных химических элементов, применение СИЗОД возможно только тогда, когда состав опасных соединений заранее известен.

Виды фильтрующих СИЗОД

К СИЗОД данного вида относят:

У респираторов фильтр может быть как встроенный, так и съемный. Самая простая модель такого СИЗОД – это обычная ватно-марлевая повязка. Также, весьма популярны и одни из самых доступных — одноразовые полумаски, одновременно являющиеся фильтрами. Такие модели респираторов широко используются в строительстве, медицине, быту и др. Многоразовые полумаски схожи по защитным качествам, но требуют обязательной стерилизации после каждого использования. Наиболее высокой степенью защитой обладают противоаэрозольные респираторы со встроенным фильтром, а также респираторы со сменными фильтрами, эффективно защищающие как от пыли, так и от паров и газов вредных веществ.

Таким образом, среди респираторов тоже можно выделить свои разновидности:

  • комбинированные респираторы, защищающие от паров, газов, а также от пыли и аэрозолей.

  • У противогазов принцип защитного действия напоминает работу респираторов со сменными фильтрами. Однако фильтры для противогазов имеют более широкий спектр защиты, поэтому данные СИЗОД используются в условиях повышенной опасности. Еще одно важное отличие противогазов от респираторов – это лицевая часть. Маска противогаза бывает нескольких видов – резиновая маска со стандартным или трапециевидным очковым узлом, резиновая шлем-маска или же маска с панорамным стеклом из прочного пластика. Поэтому данный вид СИЗОД защищает от вредных воздействия не только органы дыхания, но и органы зрения, кожу лица, а отдельные модели и всю голову.

    Противогазы в зависимости от назначения и области применения также бывают нескольких видов:

    отзывы: 0

    Временно отсутствует

    3 600 3 180 р.

    отзывы: 0

    Временно отсутствует

    3 800 3 240 р.

    ВСЕ ТОВАРЫ >>

    Фильтрующие самоспасатели также действуют подобно противогазам, однако это средство защиты имеет упрощенную конструкцию, является средством одноразового применения и используется в основном для эвакуации людей из опасных задымленных зон. В то время как стандартная комплектация противогаз не включает в себя фильтр от угарного газа, самоспасатели изначально обладают такой защитой, поэтому они являются идеальным защитным средством для эвакуации при пожаре.

    СИЗОД изолирующего типа

    Особенности средств защиты изолирующего типа состоит в том, что такие устройства полностью изолируют органы дыхания от внешней среды, не допуская таким образом никакого контакта с загрязненной атмосферой.

    СИЗОД изолирующего типа можно использовать вне зависимости от состава и концентрации опасных веществ в атмосфере, а также при недостатке или полном отсутствии кислорода.

    Виды изолирующих СИЗОД

    К средствам защиты органов дыхания изолирующего типа относятся:

  • изолирующие противогазы,

  • В устройство изолирующих респираторов, противогазов и самоспасателей вместо фильтрующего элемента входит регенеративный патрон, кислородный баллон и дыхательный мешок. Выдыхаемый воздух очищается от углекислого газа и воды, обогащается кислородом и становится вновь пригодным для дыхания.

    Шланговые дыхательные аппараты обеспечивают подачу чистого воздуха по шлангу, длина которого может быть 10, 20, 40 метров, поэтому их использование ограничивается длиной входящего в состав шланга.

    Шланговые СИЗОД также имеют свои разновидности:

    • самовсасывающие,

    • с воздуходувкой.

    Маркировка для переработки (коды переработки)

    Маркировка — пластик Название Примеры
    Полиэтилентерефталат, ПЭТ, лавсан
    (PET, PETE, ПЭТ, ПЭТФ)
    Бутылки для напитков, упаковки, блистеры, обивки
    Полиэтилен высокой плотности
    (низкого давления)
    (PEHD, HDPE, ПЭВП, ПНД)
    Бутылки, фляги, полужесткая упаковка, мусорные ведра
    Поливинилхлорид 

    (ПВХ, PVC)

    Тара для моющих средств, покрытия для полов, изоляция электрических проводов, оконные рамы, трубы, садовая мебель, жалюзи, изолента
    Полиэтилен низкой плотности (высокого давления)
    (LDPE, PLDE, ПЭНП, ПВД)
    Мусорные мешки, пакеты, пленка, гибкие емкости, крышки
    Полипропилен
    (PP, ПП)
    Автомобильные бамперы, внутренняя отделка автомобилей, упаковка из-под шоколадок, макарон, игрушки
    Полистирол
    (PS, ПС)
    Пищевая упаковка, одноразовая посуда, одноразовые стаканчики, коробки CD, игрушки, посуда, ручки
    Другие виды пластика или смесь Используются для приготовления твердых изделий
    Акрилонитрилбутадиенстирол Корпуса пылесосов, кофеварок, телефонов, компьютеров, другой бытовой и оргтехники
    Поликарбонат Прозрачные части защитных шлемов, светопрозрачный материал в строительстве (например, теплицы)
    Сополимер стирола и акрилонитрила Применяется при создании: электроприборов, канцелярских принадлежностей, бытовой и вычислительной техники
    Маркировка — бумага  
    Целлюлозная продукция: гофрированный картон, картон, бумага Коробки, открытки, журналы, газеты, офисная бумага
    Маркировка — металлы  
    Железо Банки из-под сгущёного молока, кофе
    Алюминий Алюминиевые банки, тюбики для крема
    Маркировка — стекло  
    Стекло разных видов: бесцветное, зеленое, коричневое, темно-коричневое бутылочное, светло-коричневое бутылочное Все, где встречается стекло: окна, посуда
    Композиционные материалы
      Бумага (картон) + пластик Упаковки для кондитерских изделий, пакеты с кормами, контейнеры
    Бумага (картон) + алюминий Упаковка из картона, покрытого пленкой, содержащей алюминий
    Бумага (картон) + пластик + алюминий Упаковки для сока, жвачки
    Пластик + алюминий Тюбики для зубной пасты

    Что означает маркировка на ваших СИЗ | Статьи

    15 февраля 2021

    Когда Petzl впервые начала производить СИЗ в начале 1960-х годов, требований к количеству или типу информации, которую производители должны были маркировать своей продукции, было немного, если они вообще были. Однако после того, как в 1970 году была создана OSHA (Управление по охране труда США), в 1983 году NFPA выпустило «Стандарт на веревки и оборудование для обеспечения безопасности жизнедеятельности для аварийных служб», а в 1992 году был опубликован стандарт ANSI Z359, организации начали требовать нанесения маркировки непосредственно на СИЗ, чтобы они соответствовали определенным стандартам и правилам.

    Стандарты важны, так как они подтверждают, что оборудование соответствует определенным требованиям. Сертификация какому-либо стандарту гарантирует, что изделие соответствует установленным требованиям и, если это есть в условиях стандарта, проходило соответствующие лабораторные испытания. Однако есть и другая сторона этого вопроса. Для многих пожарных и спасательных команд технические характеристики продукта более важны, чем стандарты.
    «Для нашей команды эффективность и удобство сильно перевешивают любые сертификаты или ярлыки, такие как NFPA 1983. В конце концов, по крайней мере для нас, конструктивные особенности и функциональность, которые позволяют упростить и ускорить работу, улучшить условия для пострадавшего — от места инцидента до отделения неотложной помощи – все это гораздо важнее», — говорит Стив Крэндалл, капитан службы технической помощи. В России ситуация довольна схожая.

    Существует много разных стандартов.

    • EAC — Eurasian Conformity – действует в странах Таможенного союза Евразийского экономического союза, в том числе в России.
    • CE — это знак Conformite Europeenne, который идентифицирует продукт как соответствующий европейским нормам.
    • EN определяет европейский стандарт, которому соответствует продукт, который разработан европейскими организациями по стандартизации: CEN, CENELEC и ETSI.
    • CSA — канадская организация по стандартизации, обеспечивающая тестирование, сертификацию и разработку стандартов.
    • ANSI, Американский национальный институт стандартов, — это частная некоммерческая организация, которая работает с правительством США над предоставлением добровольных стандартов
    • NFPA — Национальная ассоциация противопожарной защиты (США) — это некоммерческая организация, которая занимается разработкой кодексов и стандартов, обеспечения просвещения населения и проведения исследований.

    Спасательное оборудование, такое как I’D L и MAESTRO, соответствует многим стандартам, что приводит к запутанному списку маркировок на задней панели каждого устройства. Чтобы объяснить, что же значат все эти надписи, подробно распишем каждую деталь маркировки на примере I’D L.

    Маркировка на устройстве Petzl I’D L

    1. CE 0082. Подтверждает, что устройство соответствует правилам европейского законодательства. 0082 – это номер уполномоченного органа, ответственного за контроль качества.
    2. EAC ТР/ТС 019/2011 – означает, что устройство соответствует требованиям технического регламента Таможенного союза «О безопасности средств индивидуальной защиты»
    3. EN12841:2006/C и значения диаметра веревки/веса пользователя, указанные рядом с этим знаком.
      Означает, что устройство сертифицировано для использования в сфере канатного доступа. Тип С относится к спусковым устройствам. 12.5 – 13 мм – допустимый диаметр веревки. 150 кг – допустимый вес пользователя, а 200 кг – допустимый вес двух пользователей при проведении спасательных работ.
    4. EN341:2011/2A. Это стандарт для устройств, используемых при проведении спасательных работ.
      2А – относится к типу устройства, в данном случае – спусковое. Цифра два означает “управляемый вручную”. Цифра 200m, указанная рядом с маркировкой, означает, что максимальная длина спуска – 200 метров. T>-4°С – температура испытаний во влажных и холодных условиях, T>-40°С – температура испытаний в сухих условиях. Также тут указана веревка – VECTOR 12.5mm, так как данный стандарт требует от производителя указаний, с какой именно веревкой проводились испытания.
    5. ANSI / ASSE Z359.4/2013. Это стандарт защиты от падения, в котором указаны требования безопасности для спасательных систем, подсистем и компонентов вспомогательных и самоспасательных систем.
      ASSE (сейчас ASSP) – это аккредитованный ANSI разработчик стандартов. Также указан допустимый диаметр веревки и максимальная длина спуска. 59/141 кг – допустимый вес пользователя.
    6. Meets NFPA 1983 (2017 ED.) Descent control, belay device (G).
      Это стандарт для оборудования, предназначенного для спасательных работ. I’D L классифицируется как устройство контроля спуска и страховочное устройство, а G в данном случае означает “general”, то есть устройство, предназначенное для общего использования. Также указан допустимый диаметр веревок.
    7. CLASSIFIED UL 45YF. UL – это Underwritters Laboratory. Заявление о соответствии, проверенное третьей стороной. 45YF – это уникальный код для снаряжения Petzl, присвоенный UL.
    8. Pat.Pend. 19J0217771263 – информация о том, что на устройство заявлен патент, и серийный номер
    9. Код матрицы данных с серийным номером. При наличии правильного сканера упрощает инвентаризацию товара.
    10. Адрес штаб-квартиры Petzl

    Расшифровка значков на посуде 📖 Блог о посуде

    Кухонный арсенал наших бабушек был довольно простым: пара кастрюль из алюминия и керамики и чугунная сковорода. Современным хозяйкам в этом вопросе сложнее, ведь на кухне столько разной посуды для приготовления и техники. Чтобы понимать, какие изделия во всем этом многообразии совместимы между собой, нужно знать значения знаков на посуде. В статье разберем, какие пиктограммы можно увидеть на современной кухонной утвари и что они означают.


    Обозначения на посуде: расшифровка

    Правильная расшифровка значков на посуде отвечает не только за безопасность и долговечность кухонной утвари, но и непосредственно может повлиять на наше здоровье. Ведь, например, не все контейнеры из пластика можно использовать в микроволновой печи. Вот какие значки можно увидеть на пластиковых контейнерах и других бытовых предметах:

    Изучим картинки слева направо. Соответствующие значки допускают применение посуды:

     — на электроплите;  — на газовой модели;  — на индукционных конфорках;  — на галогенных моделях;  — на стеклокерамической плите;  — в условиях ускоренного приготовления;  — в посудомойке;  — в микроволновке;  — в духовке.

    Условные обозначения на посуде для стеклокерамических, индукционных плит

    С кастрюлями и сковородками на обычных плитах редко возникают проблемы, а на более современных моделях нужно применять специальную утварь. Какой знак должен быть на упаковке посуды для стеклокерамики и панелей, работающих на индукции, мы рассмотрели чуть выше. Поэтому вы уже знаете, на что в первую очередь нужно обратить внимание перед покупкой.

    Если пренебрегать рекомендациям, поверхность может поцарапаться, потемнеть, покрыться пятнами, начать медленно и неравномерно нагреваться. Для плиты, особенно индукционной, важно приобрести кастрюли, сотейники и сковороды с повышенными ферромагнитными характеристиками.


    Маркировка посуды для посудомоечной машины

    Не все изделия можно мыть в посудомойке, потому что чистящие средства действуют довольно агрессивно. Перед загрузкой проверьте значки использования посуды. Схематическое изображение посудомоечной машины говорит, что автоматическая чистка допускается.


    Расшифровка знаков на посуде из пластика

    Пластмассовые изделия производят из пищевых и непищевых материалов. Контейнеры, тарелки, кружки, стаканчики, одноразовые вилки и ложки должны быть сделаны из безопасного сырья. Пищевой пластик маркируется изображением бокала и вилки, непищевой — теми же фигурами, но перечеркнутыми.

    Использование изделий из непищевых материалов иногда приводит к отравлению. Поэтому расшифровка знаков на посуде из пластика — первое, что нужно сделать перед началом готовки.


    Обозначение на посуде для микроволновки

    Знаки использования посуды для микроволновой печи, как правило, всегда понятны. На картинке схематически изображают саму печку или несколько волн.


    Что обозначают знаки на посуде для духовки?

    Духовой шкаф есть практически в каждой квартире. Зачастую хозяйки используют классические металлические противни. Но можно использовать фарфоровые, керамические и стеклянные формы. Главное, чтобы они были термостойкими и имели соответствующий маркер на упаковке.


    Другие обозначения

    Кроме обозначения плит, микроволновых печей, посудомоек, можно встретить и другие пиктограммы. Что означают эти знаки на посуде, также нужно знать. Некоторые маркеры указывают на возможность хранения в морозилке, другие допускают использование детьми, третьи гарантируют наличие сертификатов соответствия ГОСТу или другим стандартам.

    Чтобы значки использования посуды были понятными, производители разработали целый «язык» пиктограмм. В нем можно разобраться на интуитивном уровне. С его помощью обычные пользователи понимают, что можно делать с изделием, а чего нельзя. Запрещенные действия обычно представляют собой перечеркнутую пиктограмму.


    Маркировка способов приготовления пищи

    Приступая к готовке, необходимо изучить знаки, указанные на посуде. Правильная расшифровка поможет подобрать подходящую утварь для приготовления того или иного блюда. Простые и понятные значки подскажут, на какую плиту можно поставить сковороду или кастрюлю. По картинкам хозяйки узнают, допускается ли эксплуатация сосудов в микроволновой печи или посудомоечной машине. Нередко указывается максимально допустимый уровень температуры.


    Правила использования кухонной посуды

    Кроме знаков, определяющих способ тепловой обработки, производители часто добавляют картинки, объясняющие, как грамотно ухаживать за кастрюлями, сковородами, салатниками, контейнерами для пищевых продуктов и прочей утварью. Также в таблице расшифровки маркировки на посуде есть данные о дополнительных качествах. Например, три зеленые стрелки по кругу (“Петля Мебиуса”) обозначают, что изделие частично или полностью сделано из переработанного сырья, а яблоко свидетельствует о сохранении полезных свойств продуктов.

    Зная, как выглядят и что означают значки на посуде, вы будете понимать, какая утварь для чего подходит и как ее правильно использовать.


    Маркировка пластика. Какие обозначения можно увидеть на пластиковых изделиях?

    Значки на пластиковой посуде могут иметь вид, как на картинке ниже. Три стрелки по периметру треугольника говорят, что этот материал может применяться для вторичной переработки.

    Рассмотрим, что означает каждая пиктограмма:

    1. PETE, PET — полиэтилентерефталат подходит исключительно для разового использования. Применяется для хранения напитков, масел, соусов, косметики.

    2. HDPE, PEHD — полиэтилен повышенной плотности считают относительно безвредным. Из него производят пищевые контейнеры, одноразовую посуду, бутылки, сумки, игрушки.

    3. V, PVC — поливинилхлорид (ПВХ) запрещен для пищевого применения. Из него изготавливают различные строительные материалы, предметы интерьера.

    4. LDPE, PEBD — полиэтилен низкой плотности используют при производстве большинства пакетов. Относительно безопасен.

    5. PP — полипропилен довольно безвредный, но в определенных ситуациях может выделять формальдегид. Выдерживает повышенные температуры, поэтому подходит для горячего.

    6. PS — полистирен иногда выделяет стирол. Его используют при производстве одноразовых тарелок, приборов и стаканчиков, упаковок для тортов.

    7. Other — другие типы пластика. К ним относятся поликарбонат, полиамид и иные типы пластмасс, не попавшие в предыдущие категории. Такие материалы часто применяют для производства детских игрушек, упаковок.

    Каждый вид пластика вреден по-своему, поэтому самый простой способ беречь себя и окружающую среду — вообще не использовать пластиковую посуду. Не можете избежать — выбирайте перерабатываемую продукцию под номерами 2 и 4. Остерегайтесь изделий с маркировкой 3,6 и 7.

    Как видите, обозначения значков для посуды вполне понятны. Уделив внимание этому вопросу, вы сможете пользоваться безопасной и качественной кухонной утварью без вреда для здоровья и семейного бюджета.

    Таблица размеров

    Основные размерные признаки типовых фигур мужчин согласно ГОСТ 31399-2009. Типовые фигуры мужчин.

    Размер

    88-92 (44-46)

    96-100 (48-50)

    104-108 (52-54)

    112-116 (56-58)

    120-124 (60-62)

    Обхват груди, см

    87-94

    95-102

    103-110

    111-118

    119-126

    Обхват талии, см

    77-84

    85-92

    93-100

    101-108

    109-116

    Обхват бёдер, см

    89-96

    97-104

    105-112

    113-120

    121-128

    Рост, см

    170-176

    182-188

    170-176

    182-188

    170-176

    182-188

    170-176

    182-188

    170-176

    182-188

    Расстояние от линии талии до пола, см

    106-110

    115-120

    106-110

    115-120

    106-110

    115-120

    106-110

    115-120

    106-110

    115-120

    Внимание! Если обхват талии или обхват бедер отличаются в большую сторону от типовых значений вашего обхвата груди (маркировка размера на изделии), рекомендуем выбирать одежду большего размера!


    Основные размерные признаки типовых фигур женщин согласно ГОСТ 31396-2009. Типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования одежды

    Размер

    88-92 (44-46)

    96-100 (48-50)

    104-108 (52-54)

    112-116 (56-58)

    120-124 (60-62)

    Обхват груди, см

    87-94

    95-102

    103-110

    111-118

    119-126

    Обхват талии, см

    64-72

    73-81

    82-90

    91-99

    100-108

    Обхват бёдер, см

    94-100

    102-108

    110-116

    112-124

    126-132

    Рост, см

    158-164

    170-176

    158-164

    170-176

    158-164

    170-176

    158-164

    170-176

    158-164

    170-176

    Расстояние от линии талии до пола, см

    101-106

    110-115

    101-106

    110-115

    101-106

    110-115

    101-106

    110-115

    101-106

    110-115

    Внимание! Если обхват талии или обхват бедер отличаются в большую сторону от типовых значений вашего обхвата груди (маркировка размера на изделии), рекомендуем выбирать одежду большего размера!


    Обувь специальная

    Метрическая шкала, см

    21,5

    22,0

    22,5

    23,0

    23,5

    24,0

    24,5

    25,0

    25,5

    26,0

    Штрихмассовая шкала (штрих = 2/3)

    34

    35

    36

    37

    37,5

    38

    38,5

    39

    40

    41

    Метрическая шкала, см

    26,5

    27,0

    27,5

    28,0

    28,5

    29,0

    29,5

    30,0

    30,5

    31,0

    Штрихмассовая шкала (штрих = 2/3)

    41,5

    42

    42,5

    43

    44

    45

    46

    47

    47,5

    48

     

    Головные уборы

    Обхват головы, см

    55

    56

    57

    58

    59

    60

    61

    62

     

    Шкала размеров и ростов
    Плащи, костюмы, куртки, брюки, полукомбинезоны, халаты, блузы

    Размер

    Рост для мужчин

    Рост для женщин

    88-92

    170-176 (3-4)

    158-164 (3-4)

    182-188 (5-6)

    170-176 (5-6)

    96-100

    170-176 (3-4)

    158-164 (3-4)

    182-188 (5-6)

    170-176 (5-6)

    104-108

    170-176 (3-4)

    158-164 (3-4)

    182-188 (5-6)

    170-176 (5-6)

    112-116

    170-176 (3-4)

    158-164 (3-4)

    182-188 (5-6)

    170-176 (5-6)

    120-124

    170-176 (3-4)

    158-164 (3-4)

    182-188 (5-6)

    170-176 (5-6)

     

    М

    L

    ХL

    ХХL

    ХХХL

    88-92

    96-100

    104-108

    112-116

    120-124

    * — размеры на некоторых моделях могут отличаться.

     

    Сорочки, рубашки

    Размер (по воротнику)

    Обхват груди

    Рост

    40

    96

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    41

    100

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    42

    104

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    43

    108

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    44

    112

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    45

    116

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

    46

    120

    170-176 (3-4), 182-188 (5-6)

     

    Костюмы летние полевые, костюм «ЛЕС», комбинезоны, изолирующие изделия

    Размер

    Рост

    92 (46)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    96 (48)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    100 (50)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    104 (52)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    108 (54)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    112 (56)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    116 (58)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    120 (60)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    124 (62)

    170 (3), 176 (4), 182 (5), 188 (6)

    Шифрование

    — размер расшифрованных данных с помощью AES/ECB

    Зависит от того, какое дополнение использовалось. Режим работы не влияет на это, за исключением того, что это не должен быть потоковый режим. Потоковые режимы, такие как CTR, не нуждаются в какой-либо схеме заполнения.

    Заполнение работает путем заполнения открытого текста до следующего кратного размера блока. Некоторые добавляют дополнительный блок, а некоторые нет. Есть две общие схемы заполнения для блочных шифров.

    Открытый текст дополнен байтами, обозначающими количество байтов заполнения.Заполнение всегда применяется, даже если необходимо добавить полный блок заполнения. Поскольку размер прокладки закодирован в самой прокладке, ее можно легко и надежно удалить.

    Вы можете рассчитать размер данных следующим образом

      длина открытого текста = длина с дополнением - int (byteAtLastPosition)
      

    Вы также можете проверить другие int(byteAtLastPosition)-1 байты заполнения, содержат ли они byteAtLastPosition .

    Все байты заполнения имеют размер 0x00 байт. Если ваш открытый текст может заканчиваться на 0x00, вы рискуете случайно удалить байты открытого текста при удалении заполнения. Невозможно отличить 0x00 байтов, принадлежащих заполнению, и байтов, принадлежащих только открытому тексту, от расшифрованного открытого текста. Однако вы можете отправить длину открытого текста вместе с зашифрованным сообщением.

    Некоторые реализации отличаются тем, добавляют ли они полный блок заполнения или нет, когда открытый текст уже кратен размеру блока, что не должно иметь значения при удалении заполнения.

    Битовое заполнение или ISO/IEC 9797-1 Метод заполнения 2 (надежный)

    Заполнение работает путем добавления бита 1, за которым следует столько битов 0, чтобы заполнить кратное размеру блока. Если работать с байтами, это выглядит как байт 0x80, за которым следуют байты 0x00. Поскольку начало заполнения четко определено, его можно надежно удалить.

    Прокладка ISO 10126 (надежная)

    Это очень похоже на заполнение PKCS#7 с той разницей, что байты заполнения от первого до второго и последнего выбираются случайным образом.Только последний байт заполнения кодирует количество байтов заполнения.

    Заполнение ANSI X.923 (надежное)

    Это очень похоже на заполнение PKCS#7 с той разницей, что первый и предпоследний байты заполнения равны 0x00 байтам, а последний байт заполнения кодирует количество байтов заполнения.

    Все о SSL-криптографии | DigiCert.com

    Все, что вы хотите знать о криптографии, лежащей в основе SSL-шифрования

    Фон

    SSL (Secure Sockets Layer) — это стандартная технология безопасности для установления зашифрованной связи между сервером и клиентом — обычно веб-сервером (веб-сайтом) и браузером; или почтовый сервер и почтовый клиент (т.г., внешний вид). Это позволяет безопасно передавать конфиденциальную информацию, такую ​​как номера кредитных карт, номера социального страхования и учетные данные для входа. Чтобы установить это безопасное соединение, браузеру и серверу необходим SSL-сертификат.

    Но как это осуществить? Как шифруются данные, чтобы никто, включая самые большие в мире суперкомпьютеры, не смог их взломать?

    В этой статье объясняется технология, которая стоит за кулисами SSL-шифрования. Он охватывает асимметричные и симметричные ключи и то, как они работают вместе для создания соединения с шифрованием SSL.Он также охватывает различные типы алгоритмов, которые используются для создания этих ключей, включая математические уравнения, делающие их практически невозможными для взлома.

    Не уверены, что понимаете основы SSL-сертификатов и технологий? Узнайте о SSL-сертификатах >>

    Асимметричное шифрование

    Асимметричное шифрование (или криптография с открытым ключом) использует отдельный ключ для шифрования и дешифрования. Любой может использовать ключ шифрования (открытый ключ) для шифрования сообщения.Однако, ключи расшифровки (закрытые ключи) являются секретными. Таким образом, только предполагаемый получатель может расшифровать сообщение. Наиболее распространенным алгоритмом асимметричного шифрования является RSA; однако мы обсудим алгоритмы позже в этой статье.

    Асимметричные ключи обычно имеют длину 1024 или 2048 бит. Однако ключи размером менее 2048 бит больше не считаются безопасными для использования. 2048-битные ключи имеют достаточное количество уникальных кодов шифрования, поэтому число здесь выписывать не будем (это 617 цифр). Хотя ключи большего размера могут быть созданы, возросшая вычислительная нагрузка настолько значительна, что ключи размером более 2048 бит используются редко.Для сравнения, среднему компьютеру потребуется более 14 миллиардов лет, чтобы взломать 2048-битный сертификат. Узнать больше >>

    Симметричное шифрование

    Симметричное шифрование (или шифрование с предварительным общим ключом) использует один ключ как для шифрования, так и для расшифровки данных. И отправителю, и получателю для связи нужен один и тот же ключ.

    Размер симметричного ключа обычно составляет 128 или 256 бит — чем больше размер ключа, тем труднее его взломать. Например, 128-битный ключ имеет 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 кодов шифрования.Как вы можете себе представить, атака «грубой силы» (при которой злоумышленник пробует все возможные ключи, пока не получит найти правильный) потребовалось бы совсем немного времени, чтобы сломать 128-битный ключ.

    Использование 128-битного или 256-битного ключа зависит от возможностей шифрования как сервера, так и клиентского программного обеспечения. SSL-сертификаты не определяют, какой размер ключа используется.

    Что сильнее?

    Поскольку асимметричные ключи больше, чем симметричные, данные, зашифрованы асимметрично, сложнее взломать, чем данные, симметрично зашифрованы.Однако это не означает, что асимметричные ключи лучше. Вместо того, чтобы сравнивать их размер, эти ключи следует сравнивать по следующему свойства: вычислительная нагрузка и простота распространения.

    Симметричные ключи меньше асимметричных, поэтому они требуют меньшая вычислительная нагрузка. Однако симметричные ключи также имеют большой недостаток, особенно если вы используете их для защиты передачи данных. Поскольку один и тот же ключ используется для симметричного шифрование и дешифрование, и вам, и получателю нужны ключ.Если вы можете подойти и сказать получателю ключ, это не огромная сделка. Однако, если вам нужно отправить ключ пользователю полмира (более вероятный сценарий) вам нужно беспокоиться о безопасности данных.

    Асимметричное шифрование не имеет этой проблемы. Пока поскольку вы держите свой закрытый ключ в секрете, никто не сможет расшифровать ваш Сообщения. Вы можете распространять соответствующий открытый ключ не беспокоясь о том, кто это получит. Любой, у кого есть открытый ключ может шифровать данные, но только человек с закрытым ключом может его расшифровать.

    Как SSL использует как асимметричное, так и симметричное шифрование

    Инфраструктура открытых ключей (PKI) — это набор оборудования, программного обеспечения, люди, политики и процедуры, необходимые для создания, управлять, распространять, использовать, хранить и отзывать цифровые сертификаты. PKI также связывает ключи с идентификаторами пользователей с помощью Центр сертификации (ЦС). PKI использует гибридную криптосистему и выгоды от использования обоих типов шифрования. Например, в связи SSL, SSL-сертификат сервера содержит асимметричная пара открытого и закрытого ключей.Сеансовый ключ, который сервер и браузер, созданные во время рукопожатия SSL, симметричный. Это поясняется далее на диаграмме ниже.

    1. Сервер отправляет копию своего асимметричного открытого ключа.
    2. Браузер создает симметричный сеансовый ключ и шифрует его с помощью асимметричного открытого ключа сервера. Затем отправляет на сервер.
    3. Сервер расшифровывает зашифрованный сеансовый ключ, используя свой асимметричный закрытый ключ, чтобы получить симметричный сеансовый ключ.
    4. Сервер и Браузер теперь шифруют и расшифровывают все передаваемые данные с помощью симметричного сеансового ключа. Это обеспечивает безопасный канал, потому что только браузер и сервер знают симметричный ключ сеанса, а ключ сеанса используется только для этого сеанса. Если браузер должен был подключиться к тому же серверу на следующий день, будет создан новый сеансовый ключ.

    Алгоритмы шифрования с открытым ключом

    Криптография с открытым ключом (асимметричная) использует шифрование такие алгоритмы, как RSA и криптография на эллиптических кривых (ECC), для создать открытый и закрытый ключи.Эти алгоритмы основаны о неразрешимости* некоторых математических задач.

    При асимметричном шифровании легко вычислить генерировать открытые и закрытые ключи, шифровать сообщения с открытый ключ и расшифровывать сообщения с помощью закрытого ключа. Однако, чрезвычайно трудно (или невозможно) кому-либо вывести закрытый ключ, основанный только на открытом ключе.

    ЮАР

    RSA основан на предполагаемой сложности факторинга крупных целые числа (целочисленная факторизация).Полная расшифровка RSA шифротекст считается невозможным, если предположить, что нет существует эффективный алгоритм целочисленной факторизации.

    Пользователь RSA создает, а затем публикует продукт двух большие простые числа вместе со вспомогательным значением, как их открытый ключ. Основные факторы должны храниться в секрете. Кто угодно может использовать открытый ключ для шифрования сообщения, но только кто-то со знанием основных факторов может реально декодировать сообщение.

    RSA расшифровывается как Рон Ривест, Ади Шамир и Леонард Адлеман. мужчины, которые впервые публично описали алгоритм в 1977 году.

    ЕСС

    Криптография на эллиптических кривых (ECC) опирается на алгебраическую структуру эллиптических кривых над конечными полями. Предполагается, что обнаружение дискретного логарифм случайного элемента эллиптической кривой в связи к общеизвестной базовой точке нецелесообразно.

    Использование эллиптических кривых в криптографии было предложено обоими Нил Коблиц и Виктор С. Миллер независимо друг от друга в 1985 году; Алгоритмы ECC стали широко использоваться в 2004 году.

    Преимущество алгоритма ECC по сравнению с RSA состоит в том, что ключ может быть меньше, что приводит к повышению скорости и безопасности. Недостаток заключается в том, что не все услуги и приложения совместимы с SSL-сертификатами на основе ECC.

    Алгоритмы шифрования с предварительным общим ключом

    Шифрование с предварительным общим ключом (симметричное) использует такие алгоритмы, как Twofish, AES или Blowfish, для создания ключей — AES в настоящее время является наиболее популярным. Все эти алгоритмы шифрования относятся к два типа: поточные шифры и блочные шифры.Потоковые шифры применяют криптографический ключ и алгоритм к каждой двоичной цифре в потоке данных, по одному биту за раз. Блочные шифры применяют криптографический ключ и алгоритм к блоку данных (например, 64 последовательных бита) как к группе. В настоящее время блочные шифры являются наиболее распространенным алгоритмом симметричного шифрования.

    *Примечание:    Задачи, которые могут быть решены в теории (например, при заданном бесконечном времени), но которые на практике требуют слишком много времени для их решения, называются неразрешимыми проблемами.

    Шифрование и дешифрование данных с помощью асимметричного ключа  | Документация по облачному KMS  | Облако Google

    В этом разделе содержится информация о создании и использовании ключа для асимметричного шифрование с использованием ключа RSA. Если вы хотите использовать асимметричные ключи для создания и проверка подписей, см. Создание и проверка цифровых подписей. Если вы хотите использовать симметричные ключи для шифрования и дешифрования, см. Шифрование и дешифрование данных.

    Асимметричное шифрование использует часть открытого ключа асимметричного ключа и расшифровка использует часть закрытого ключа ключа.Служба управления облачными ключами предоставляет функциональные возможности для получения открытого ключа и функциональные возможности для расшифровки зашифрованный текст, зашифрованный открытым ключом. Облако KMS делает не разрешать прямой доступ к закрытому ключу.

    Прежде чем начать

    • В этом разделе приведены примеры, запускаемые из командной строки. Чтобы упростить использование примеры используйте Cloud Shell. В примере шифрования используется OpenSSL, предварительно установленный в Cloud Shell.

    • Создайте асимметричный ключ с назначением ключа ASYMMETRIC_DECRYPT .Чтобы узнать, какие алгоритмы поддерживаются для ключевого назначения ASYMMETRIC_DECRYPT , см. Алгоритмы асимметричного шифрования. Вы не можете выполнить эту процедуру с ключ с назначением ASYMMETRIC_SIGN .

    • Если вы собираетесь использовать командную строку, установите OpenSSL, если вы этого не сделаете. уже есть. Если вы используете Cloud Shell, OpenSSL уже установлен.

    • пользователей macOS: Версия OpenSSL, установленная на macOS, не поддерживает флаги, используемые для расшифровать данные в этой теме.Чтобы выполнить эти шаги в macOS, установить OpenSSL из Homebrew.

    Контроль доступа к ключу

    • Для пользователя или службы, которые получат открытый ключ, предоставьте cloudkms.cryptoKeyVersions.viewPublicKey разрешение на асимметричный ключ. открытый ключ необходим для шифрования данных.

    • Для пользователя или службы, которые будут расшифровывать данные, зашифрованные с помощью открытый ключ, предоставьте cloudkms.cryptoKeyVersions.разрешение useToDecrypt на асимметричный ключ.

    Узнайте о разрешениях и ролях в Cloud KMS на Разрешения и роли.

    Шифрование данных

    Чтобы зашифровать данные с помощью асимметричного ключа шифрования, получите открытый ключ и использовать открытый ключ для шифрования данных.

    Примечание. Данные открытого текста, которые вы хотите зашифровать, не должны превышать 64 КиБ. (65 536 байт).

    Расшифровать данные

    Используйте Cloud KMS для расшифровки.

    gcloud

    Чтобы использовать Cloud KMS в командной строке, сначала Установите или обновите до последней версии Google Cloud CLI.

    gcloud kms асимметричное расшифрование \
        --версия  ключ-версия  \
        --ключ  ключ  \
        --кольцо для ключей  кольцо для ключей  \
        --местоположение  местоположение  \
        --ciphertext-file  путь к файлу с зашифрованными данными  \
        --plaintext-file  файл-путь-к-хранилищу-открытый текст 
     

    Замените key-version версией ключа или опустите --version флаг для автоматического определения версии.Замените ключом на имя ключа, используемого для расшифровки. Замените брелок на имя кольцо для ключей, где будет находиться ключ. Замените адрес на Облачное расположение KMS для связки ключей. Заменять путь к файлу с зашифрованными данными и путь к файлу для хранения открытого текста с локальными путями к файлам для чтения зашифрованных данных и сохранения расшифрованных выход.

    Для получения информации обо всех флагах и возможных значениях выполните команду с --help флаг.

    Чтобы отобразить содержимое расшифрованного файла, откройте его в редакторе или Терминал. Вот пример, который показывает содержимое файла с помощью cat команда:

    кошка ./мой-файл.txt
     

    С#

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки C# и установите Cloud KMS C# SDK.

    Перейти

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки Go и установите Cloud KMS Go SDK.

    Ява

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки Java и установите Java SDK Cloud KMS.

    Node.js

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки Node.js и установить облачный узел KMS.js SDK.

    PHP

    Чтобы запустить этот код, сначала узнайте об использовании PHP в Google Cloud и установите Cloud KMS PHP SDK.

    Питон

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки Python и установите пакет SDK Cloud KMS Python.

    Рубин

    Чтобы запустить этот код, сначала настройте среду разработки Ruby и установите SDK Cloud KMS Ruby.

    API

    В этих примерах curl используется как HTTP-клиент. для демонстрации использования API.Дополнительные сведения об управлении доступом см. Доступ к Cloud KMS API.

    Используйте CryptoKeyVersions.asymmetricDecrypt метод.

    Поиск и устранение неисправностей

    неправильное назначение ключа: ASYMMETRIC_SIGN

    Вы можете расшифровать данные только с помощью ключа с назначением ключа ASYMMETRIC_DECRYPT .

    недопустимый параметр при расшифровке в macOS

    Версия OpenSSL, установленная на macOS, не поддерживает флаги, используемые для расшифровать данные в этой теме.Чтобы выполнить эти шаги в macOS, установить OpenSSL из Homebrew.

    данные слишком велики для размера ключа

    Максимальный размер полезной нагрузки для расшифровки RSA зависит от размера ключа и заполнения алгоритм. Все форматы шифрования RSA, используемые Cloud KMS, используют OAEP, стандартизированный в RFC 2437. Как краткий справочник, следующие алгоритмы поддерживают следующую максимальную полезную нагрузку размеры ( maxMLen ):

    Алгоритм Параметры Максимальная длина сообщения
    RSA_DECRYPT_OAEP_2048_SHA256 к = 256; hLen = 32; максМлен = 190
    RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256 к = 384; hLen = 32; максМлен = 318
    RSA_DECRYPT_OAEP_4096_SHA256 к = 512; hLen = 32; максМлен = 446
    RSA_DECRYPT_OAEP_4096_SHA512 к = 512; hLen = 64; максМлен = 382

    Асимметричное шифрование не рекомендуется для сообщений различной длины, которые может быть больше этих пределов.Вместо этого рассмотрите возможность использования гибридного шифрования. Tink — это криптографическая библиотека. который использует этот подход.

    Что такое 256-битное шифрование? Сколько времени потребуется, чтобы взломать?

    «Там написано 256-битная стойкость шифрования… это хорошо?»

    Большинство людей все время видят термин «256-битное шифрование» и, если быть честными, совершенно не понимают, что он означает и насколько он надежен. Как только вы выходите за пределы поверхностного уровня, «он шифрует данные и делает их нечитаемыми», шифрование становится невероятно сложной темой.Это не легкое чтение. У большинства из нас нет книги о модульном возведении в степень на столике рядом с кроватью.

    Вот почему понятно, что может возникнуть некоторая путаница, когда речь заходит о силе шифрования, что они означают, что такое «хорошо» и т. д. Нет недостатка в вопросах о шифровании, особенно о 256-битном шифровании.

    Главный из них: насколько надежно 256-битное шифрование?

    Итак, сегодня мы поговорим именно об этом. Мы покроем какая хоть немного безопасности, мы перейдем к самой распространенной форме 256-битного шифрования, и мы поговорим о том, что потребуется, чтобы взломать шифрование на эта сила.

    Давайте обсудим это.

    Краткое освежение информации о шифровании в целом

    Когда вы что-то шифруете, вы берете незашифрованное данные, называемые открытым текстом, и выполнение над ними алгоритмической функции для создания часть зашифрованного зашифрованного текста. Алгоритм, который вы используете, называется ключом. С исключение открытых ключей в асимметричном шифровании, значение ключ шифрования должен храниться в секрете. Закрытый ключ, связанный с этим фрагмент зашифрованного текста является единственным практическим средством его расшифровки.

    Все это звучит невероятно абстрактно, поэтому давайте рассмотрим пример. И мы не будем касаться Боба и Алисы, так как они заняты объяснением шифрования буквально во всех остальных примерах в Интернете.

    Давайте возьмем Джека и Диану, и предположим, что Джек хочет отправить Диане сообщение, в котором говорится: «О да, жизнь продолжается».

    Джек примет его сообщение и воспользуется алгоритмом или шифр — ключ шифрования — чтобы преобразовать сообщение в зашифрованный текст.Теперь он передаст его Диане вместе с ключом, который можно использовать для расшифровки сообщение, чтобы его снова можно было прочитать.

    Пока никто не получит ключ, зашифрованный текст бесполезен, потому что его нельзя прочитать.

    Как работает современное шифрование?

    Джек и Диана только что продемонстрировали шифрование в лучшем виде основная форма. И хотя математика, используемая в примитивных шифрах, была довольно простой — из-за того, что это должен был выполнять человек — появление компьютеров усложнила математику, лежащую в основе современных криптосистем.Но концепции во многом остаются теми же.

    Для шифрования данных используется ключ или специальный алгоритм. и только другая сторона, знающая соответствующий закрытый ключ, может расшифровать Это.

    В этом примере, вместо письменного сообщения, в котором мрачно утверждается, что жизнь продолжается даже после того, как радость потеряна, Джек и Дайан «делают все возможное» на компьютерах (все еще «держатся» за 16 — извините, это шутки Джона Мелленкампа, которые, вероятно, не имеют смысла за пределами США).Теперь шифрование, которое должно произойти, является цифровым.

    Компьютер Джека будет использовать свой ключ, который на самом деле представляет собой чрезвычайно сложный алгоритм, полученный из данных, совместно используемых устройствами Джека и Дианы, для шифрования открытого текста. Диана использует свой соответствующий симметричный ключ для расшифровки и чтения данных.

    Но что на самом деле шифруется? Как вы шифруете «данные»?

    В исходном примере были настоящие буквы на физическом листе бумаги, которые были превращены во что-то другое.Но как компьютер шифрует данные?

    Это восходит к тому, как компьютеры на самом деле работают с данными. Компьютеры хранят информацию в двоичной форме. 1 и 0. Любые данные, вводимые в компьютер, кодируются таким образом, чтобы машина могла их прочитать. Именно эти закодированные данные в необработанном виде и шифруются. На самом деле это часть того, что входит в различные типы файлов, используемые сертификатами SSL/TLS, это частично зависит от того, какой тип схемы кодирования вы пытаетесь зашифровать.

    Связанные : Защитите свой сайт с помощью SSL-сертификата Comodo.

    Итак, компьютер Джека шифрует закодированные данные и передает на компьютер Дианы, который использует соответствующий закрытый ключ для расшифровки и чтения данные.

    Опять же, пока закрытый ключ остается, знаете ли… закрытым, шифрование остается безопасным.

    Современное шифрование решило самое большое историческое препятствие для шифрования: обмен ключами. Исторически сложилось так, что закрытый ключ нужно было передать физически. Безопасность ключа буквально сводилась к физическому хранению ключа в надежном месте.Компрометация ключа не только делает шифрование спорным, но и может убить вас.

    В 1970-х годах трио криптографов, Ральф Меркл, Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман начали работать над безопасным ключ шифрования в незащищенной сети под наблюдением злоумышленника. Им удалось на теоретическом уровне, но не смогли прийти к асимметричному функция шифрования, которая была практичной. У них также не было механизма аутентификации. (но это совсем другой разговор).Меркл придумал начальный концепции, но его имя не связано с протоколом обмена ключами, который они придумали – несмотря на протесты двух других его создателей.

    Примерно через год Рон Ривест, Ади Шамир и Леонард Адлеман создали одноименный метод обмена ключами, основанный на обмене ключами Диффи-Хеллмана (RSA), который также включает функции шифрования/дешифрования и аутентификации. Это важно, потому что это было рождением совершенно новой итерации шифрования: асимметричного шифрования.

    Они также дали нам вышеупомянутых Боба и Алису, что, по крайней мере, для меня, делает это своего рода размытием.

    В любом случае, понимание разницы между симметричным и асимметричным шифрованием является ключом к остальной части этого обсуждения.

    Асимметричное шифрование и симметричное шифрование

    Симметричное шифрование иногда называют шифрованием с закрытым ключом, поскольку обе стороны должны совместно использовать симметричный ключ, который можно использовать как для шифрования, так и для расшифровки данных.

    Асимметричное шифрование, с другой стороны, иногда называют шифрованием с открытым ключом. Лучше думать об асимметричном шифровании как об одностороннем шифровании.

    В отличие от того, что обе стороны совместно используют закрытый ключ, существует пара ключей. У одной стороны есть открытый ключ, который может зашифровать, у другой есть закрытый ключ, который может расшифровать.

    Асимметричное шифрование используется главным образом как механизм обмена симметричными закрытыми ключами.Для этого есть причина: асимметричное шифрование исторически является более дорогой функцией из-за размера его ключей. Таким образом, криптография с открытым ключом используется больше как внешняя стена, помогающая защитить стороны, поскольку они облегчают соединение, в то время как симметричное шифрование используется внутри самого фактического соединения.

    2048-битные ключи против 256-битных ключей

    В SSL/TLS асимметричное шифрование выполняет одну чрезвычайно важную функцию. Это позволяет клиенту шифровать данные, которые будут использоваться обеими сторонами для получения симметричных ключей сеанса, которые они будут использовать для связи.Вы никогда не сможете использовать асимметричное шифрование для функционального общения. Хотя открытый ключ можно использовать для проверки цифровой подписи, он не может напрямую расшифровать все, что зашифровано закрытым ключом, поэтому мы называем асимметричное шифрование «односторонним».

    Но более серьезная проблема заключается в том, что размер ключа делает фактические функции шифрования и дешифрования дорогостоящими с точки зрения ресурсов ЦП, которые они потребляют. Вот почему многие крупные организации и предприятия при масштабном развертывании SSL/TLS разгружают рукопожатия: чтобы освободить ресурсы на своих серверах приложений.

    Вместо этого мы используем симметричное шифрование для фактического связь, которая происходит во время зашифрованного соединения. Симметричные ключи меньше и дешевле для вычислений.

    Итак, когда вы видите, что кто-то ссылается на 2048-битный закрытый ключ, он, скорее всего, имеет в виду закрытый ключ RSA. Это асимметричный ключ. Он должен быть достаточно устойчивым к атакам, потому что он выполняет такую ​​важную функцию. Кроме того, обмен ключами — лучший вектор атаки для компрометации соединения.Гораздо проще украсть данные, используемые для создания симметричного сеансового ключа, и вычислить его самостоятельно, чем взламывать ключ методом грубой силы после того, как он уже используется.

    Напрашивается вопрос: «Насколько надежно IS 256-битное шифрование?» Если он менее надежен, чем 2048-битный ключ, достаточно ли его? И мы собираемся ответить на него, но сначала нам нужно охватить немного больше, чтобы обеспечить правильный контекст.

    Что такое «немного» безопасности?

    Очень важно, чтобы мы обсуждали элементы безопасности и сравнивая силу шифрования между алгоритмами, прежде чем мы на самом деле перейдем к любое практическое обсуждение того, насколько на самом деле надежна 256-битная безопасность.Потому что это не сравнение 1:1.

    Например, 128-битный ключ AES, вдвое меньше рекомендуемого размер, примерно эквивалентен 3072-битному ключу RSA с точки зрения фактического безопасность они обеспечивают.

    Также важно понимать разницу между требование безопасности и уровень безопасности.

    • Заявление о безопасности — это уровень безопасности, для достижения которого изначально был разработан криптографический примитив — рассматриваемый шифр или хеш-функция.
    • Уровень безопасности — ДЕЙСТВИТЕЛЬНАЯ надежность, которой достигает криптографический примитив.

    Обычно выражается в битах. Бит — это основная единица информации. На самом деле это набор «двоичных цифр», который одновременно невероятно эффективен и не так эффективен. Конечно, проще сказать немного. Но я только что потратил целый абзац, объясняя, что бит — это, по сути, 1 или 0 в двоичном формате, тогда как первоначальный термин выражал бы это двумя словами. Итак, вам решать, является ли это более эффективным.В любом случае, мы не собираемся тратить на двоичный код больше времени, чем уже есть, но несколько месяцев назад Росс написал о нем отличную статью, которую вам стоит прочитать.

    Во всяком случае, уровень безопасности и заявление о безопасности обычно выражаются в битах. В этом контексте, биты безопасности, давайте будем называть это как (n) относится к количеству операций, которые злоумышленник гипотетически должен выполнить, чтобы угадать значение закрытого ключа. Чем больше ключ, тем сложнее его угадать/взломать. Помните, что этот ключ состоит из 1 и 0, поэтому для каждого бита есть два возможных значения.Злоумышленник должен будет выполнить 2 n операций, чтобы взломать ключ.

    Это может быть слишком абстрактно, поэтому вот краткий пример: допустим, есть 2-битный ключ. Это означает, что он будет иметь 2 2 (4) значений.

    Это было бы тривиально легко взломать компьютером, но когда вы начинаете входить в большие размеры ключей, это становится непомерно трудным для современный компьютер, чтобы правильно угадать значение закрытого ключа в любом разумном количество времени.

    Но прежде чем мы перейдем к математике, давайте вернемся к безопасности претензия против уровня безопасности

    Заявление о безопасности

    и уровень безопасности

    Обычно, когда вы видите рекламу шифрования, вы видите рекламу Заявления о безопасности. Именно таким должен быть уровень безопасности в оптимальных условиях. Мы собираемся сохранить это для SSL/TLS и PKI, но процент времени, в течение которого присутствуют оптимальные условия, далек от 100%. Неправильные конфигурации являются обычным явлением, равно как и поддержка старых версий SSL/TLS и устаревших наборов шифров ради совместимости.

    В контексте SSL/TLS, когда клиент заходит на веб-сайт, происходит рукопожатие, когда две стороны определяют взаимно согласованный набор шифров для использования. Надежность шифрования, которую вы фактически получаете, зависит от параметров, выбранных во время рукопожатия, а также от возможностей самого сервера и клиента.

    Пристальный взгляд на рукопожатие SSL/TLS

    Шифрование во всем Патрик Ноэ

    Когда вы подключаетесь к веб-сайту через HTTPS, под капотом происходит много всего.В первую очередь всем нужно… пожать друг другу руки?!

    Прочитайте больше

    Иногда 256-битное шифрование обеспечивает только 128-битный уровень безопасности. Это особенно характерно для алгоритмов хеширования, которые измеряют устойчивость к двум различным типам атак:

    • Столкновения . Когда два разных фрагмента данных производят одно и то же значение хеш-функции, это называется столкновением и нарушает алгоритм.
    • Сопротивление PreImage — насколько алгоритм и алгоритм устойчивы к эксплойту, когда злоумышленник пытается найти сообщение с определенным значением хеш-функции.

    Так, например, SHA-256 имеет устойчивость к коллизиям 128 бит (n/2), но устойчивость к PreImage 256 бит. Очевидно, что хэширование отличается от шифрования, но есть и много общего, которое делает его достойным упоминания.

    Итак, насколько надежно 256-битное шифрование?

    Опять же, это зависит от используемого вами алгоритма и зависит от асимметричного и симметричного шифрования. Как мы уже говорили, это не сравнения 1:1. На самом деле, уровень безопасности асимметричного шифрования не так уж научен, как может показаться.Асимметричное шифрование основано на математических задачах, которые легко решить в одну сторону (шифрование), но чрезвычайно трудно решить в обратном направлении (дешифрование). Из-за этого атаки на асимметричные криптосистемы с открытым ключом, как правило, намного быстрее, чем поиск пространства ключей в стиле грубой силы, который мешает схемам симметричного шифрования с закрытым ключом. Итак, когда вы говорите об уровне безопасности криптографии с открытым ключом, это не установленная цифра, а расчет вычислительной стойкости реализации против наилучшей, наиболее известной на данный момент атаки.

    Стойкость симметричного шифрования немного проще рассчитывать в зависимости от характера атак, от которых им приходится защищаться.

    Итак, давайте рассмотрим AES или Advanced Encryption Standard, который обычно используется в качестве массового шифрования с SSL/TLS. Массовые шифры — это симметричные криптосистемы, которые фактически обеспечивают безопасность связи, происходящей во время зашифрованного HTTPS-соединения.

    Исторически сложилось две разновидности: блочные шифры и поточные шифры.

    Блочные шифры разбивают все, что они шифруют, на блоки размером с ключ и шифруют их. Расшифровка включает в себя соединение блоков вместе. И если сообщение слишком короткое или слишком длинное, что бывает в большинстве случаев, его необходимо разбить и/или дополнить одноразовыми данными, чтобы сделать его подходящей длины. Атаки заполнения являются одной из наиболее распространенных угроз для SSL/TLS.

    TLS 1.3 покончил с этим стилем массового шифрования именно по этой причине, теперь все шифры должны быть установлены в потоковом режиме.Потоковые шифры шифруют данные псевдослучайными потоками любой длины, они считаются более простыми в развертывании и требуют меньше ресурсов. TLS 1.3 также избавился от некоторых небезопасных потоковых шифров, таких как RC4.

    Короче говоря, есть только два рекомендуемых современные шифры, AES и ChaCha20. Сейчас мы сосредоточимся на AES. потому что ChaCha20 — другое животное.

    Рекомендуемые шифры TLS 1.2

    • TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_ AES_256_GCM _SHA384
    • TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_ AES_128_GCM _SHA256
    • TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305 TLS_ECDHE_RSA_WITH_ AES_256_GCM _SHA384
    • TLS_ECDHE_RSA_WITH_ AES_128_GCM _SHA256
    TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305

    TLS 1.3 рекомендуемых шифра

    • TLS_ AES_256_GCM _SHA384
    • TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256 TLS_ AES_128_GCM _SHA256
    • TLS_ AES_128_CCM_8 _SHA256
    • TLS_ AES_128_CCM
    _SHA256

    GCM означает режим счетчика Галуа, который позволяет AES, который на самом деле является блочным шифром, работать в потоковом режиме. CCM аналогичен сочетанию режима счетчика с функциями аутентификации сообщений.

    Как мы уже говорили, вы можете безопасно запускать AES в GCM или CCM со 128-битными ключами, и все будет в порядке.Вы получаете эквивалент 3072-битного RSA с точки зрения уровня безопасности. Но мы обычно предлагаем использовать 256-битные ключи, чтобы поддерживать максимальную вычислительную сложность в течение самого длительного периода времени.

    Итак, давайте посмотрим на эти 256-битные ключи. 256-битный ключ может иметь 2 256 возможных комбинаций. Как мы упоминали ранее, двухбитный ключ будет иметь четыре возможных комбинации (и будет легко взломан двухбитным мошенник). Однако здесь мы имеем дело с возведением в степень, поэтому каждый раз, когда вы поднимаете exponent, n, вы резко увеличиваете количество возможных комбинаций.2 256 — это 2 х 2, х 2, х 2… 256 раз.

    Как мы уже говорили, лучший способ взломать ключ шифрования — это «грубая форсировка», которая, по сути, является просто методом проб и ошибок. Таким образом, если длина ключа 256 бит, будет 2 256 возможных комбинаций, и хакер должен попробовать большинство из 2 256 возможных комбинаций, прежде чем прийти к выводу. Скорее всего, не потребуется, чтобы все попытались угадать ключ — обычно это около 50% — но время, необходимое для этого, будет длиться намного дольше, чем любая человеческая жизнь.

    256-битный закрытый ключ будет иметь 115 792 089 237 316 195 423 570 985 008 687 907 853 269,
     984 665 640 564 039 457 584 007 913 129 639,93 возможных комбинаций. Никакой суперкомпьютер на земле не может взломать это в разумные сроки.

    Даже если вы используете Tianhe-2 (MilkyWay-2), самый быстрый суперкомпьютер в мире, потребуются миллионы лет, чтобы взломать 256-битное шифрование AES.

    Эта цифра возрастает еще больше, когда вы пытаетесь вычислить время, необходимое для факторизации закрытого ключа RSA.Согласно DigiCert, для расчета 2048-битного ключа RSA потребуется 6,4 квадриллиона лет (6 400 000 000 000 000 лет).

    Ни у кого нет такого времени.

    Квантовые вычисления изменят все это

    Сейчас самое время немного поговорить о квантовом шифровании и угрозе, которую оно представляет для наших современных криптографических примитивов. Как мы только что рассмотрели, компьютеры работают в двоичном формате. 1 и 0. И то, как биты работают на современных компьютерах, заключается в том, что они должны быть известными значениями, они могут быть либо 1, либо 0.Период. Это означает, что современный компьютер может угадывать только один раз за раз.

    Очевидно, это сильно ограничивает скорость перебора форсировать комбинации, пытаясь взломать закрытый ключ.

    Квантовые компьютеры

    не будут иметь таких ограничений. Итак, две вещи, во-первых, квантовые вычисления все еще находятся в 7-10 годах от жизнеспособности, так что мы все еще далеки от этого. Некоторые ЦС, такие как DigiCert, начали помещать постквантовые цифровые сертификаты на устройства IoT, которые будут иметь длительный срок службы, чтобы попытаться упреждающе защитить их от квантовых вычислений, но в остальном мы все еще находимся на этапе исследования, когда дело доходит до квантовых вычислений. шифрование.

    Проблема в том, что квантовые компьютеры не используют биты, они используют квантовые биты или кубиты. Квантовый бит может быть как 1, так и 0 благодаря принципу суперпозиции, который немного сложнее, чем мы собираемся получить сегодня. Кубиты дают квантовым компьютерам возможность возводить в степень свои атаки грубой силы, что эффективно сводит на нет вычислительную сложность, обеспечиваемую возведением в степень, которое имело место с криптографическим примитивом. Компьютер с четырьмя кубитами может фактически находиться в четырех разных позициях (2 2 ) одновременно.Это снова 2 n , поэтому квантовый компьютер с n кубитами может одновременно пробовать 2 n комбинаций. Bristlecone, который имеет 72 кубита, может попробовать 2 72 (4 722 366 482 869 645 213 696) значений одновременно.

    Опять же, мы все еще далеки от этого, и квантовый компьютер должен будет выяснить, как успешно запустить алгоритм Шора, это еще одна тема для другого дня, так что это все еще в значительной степени теоретическое.

    Еще, вдруг 4.6 квадриллионов лет не кажутся таким уж долгим сроком.

    Давайте закончим…

    256-битное шифрование является довольно стандартным в 2019 году, но каждый упоминание о 256-битном шифровании не относится к одному и тому же. Иногда 256-битное шифрование поднимается только до уровня безопасности 128 бит. Иногда размер ключа и уровень безопасности неразрывно связаны, в то время как в других случаях один из них просто используется для аппроксимации другого.

    Таким образом, ответ на вопрос «насколько надежно 256-битное шифрование» не дает однозначного ответа.По крайней мере, не все время.

    Однако в контексте SSL/TLS это чаще всего относится к Шифрование AES, где 256 бит действительно означает 256 бит. И, по крайней мере, для в настоящее время это 256-битное шифрование все еще достаточно надежно.

    К тому времени, когда злоумышленник, использующий современный компьютер, сможет взломать 256-битный симметричный ключ, он не только будет отброшен, но и вероятно, также заменили сертификат SSL/TLS, который помог его сгенерировать.

    Короче говоря, самой большой угрозой для вашего шифрования и ваших ключей шифрования по-прежнему является неправильное управление, а технология, стоящая за ними, надежна.

    Как всегда, оставляйте любые комментарии или вопросы ниже…


    Первоначально эта статья была написана Джеем Таккаром в 2017 году, а в 2019 году она была переписана Патриком Ноэ.

    Потоковое дешифрование в браузере — знакомство с открытым исходным кодом Penumbra

    Мы не заинтересованы в просмотре пользовательских данных. Как компания, которая обрабатывает запросы прав на данные между предприятиями и их конечными пользователями, мы способствуем передаче тысяч личных данных.Создавая нашу инфраструктуру конфиденциальности данных, мы поняли, что было бы болезненно иронично, если бы у нас была возможность просматривать пользовательские данные при передаче их владельцам. Для нас сквозное шифрование (E2EE) пользовательских данных является непреложным требованием (см. примечание). Но между поддержкой браузеров, экспортом больших объемов данных, аппаратными ограничениями конечной точки и многим другим мы столкнулись с основной инженерной проблемой: как мы можем расшифровать гигабайты личных данных на каждом устройстве конечного пользователя?

    Наше решение состояло в том, чтобы создать Penumbra — способ реализации в браузере сквозного шифрования файлов, которые могут не поместиться в память машины потребителя. Сегодня мы хотели бы познакомить вас с библиотекой Penumbra с открытым исходным кодом и объяснить, почему мы сделали эти технологии доступными для всех, кто хочет создавать решения, обеспечивающие конфиденциальность.

    Penumbra использует новую функцию потока с возможностью записи в Chrome и Edge, чтобы расшифровывать файлы фрагментами, передавая расшифрованную копию непосредственно на диск без необходимости буферизации всего файла в памяти. Практически нет ограничения на размер файла, и Penumbra работает с веб-воркерами, чтобы предотвратить блокировку основного потока во время расшифровки файла.Непосредственные варианты использования включают сквозное шифрование видео- и аудиопотоков, безопасную трансляцию информации и ненадежные файловые системы в браузере.

    Как известно инженерам, существует гигантская пропасть между партнером со сквозным шифрованием и партнером, использующим шифрование при передаче и хранении. К сожалению, последний партнер видит все пользовательские данные, а значит, тоже может потерять их из-за хакеров.

    Почему Penumbra

    Во-первых, важно понимать, что независимо от того, экспортируем ли мы ваши видео или ваш геном, Transcend может работать с гигабайтами личных данных.Расшифровать небольшие фрагменты данных в вашем браузере легко с помощью существующего Web Crypto API.

     Копия 

    1window.crypto.subtle.decrypt (

    2 {

    3 Имя: «AES-GCM»,

    4 IV: IV

    5},

    6 Ключ,

    7 CipherText

    8

    6,

    7 CipherText

    8 80002 6. );

    Это замечательно, если вам нужно расшифровать только текстовые фрагменты размером в несколько килобайт (например, в приложении для чата E2EE). Существует ограничение на размеры, так как параметр зашифрованного текста должен быть буфером.Вы должны сначала получить этот файл и полностью буферизовать его в памяти, прежде чем передать его в функцию crypto.subtle.decrypt . Это означает, что у вас есть (теоретический) максимальный размер файла около 512 МБ% 20% 2064-бит.).

    На практике максимальный размер файла еще меньше. Скажем, мы хотим расшифровать файл размером 50 МБ. Когда вы передаете свой 50-мегабайтный буфер в функцию расшифровки, он блокирует основной поток, поэтому прослушиватели событий перестанут запускаться, а браузер конечного пользователя зависнет.

    В Transcend мы не только регулярно сталкиваемся с файлами, намного превышающими объем памяти вашего компьютера, но и обрабатываем сотни таких файлов в одном пользовательском экспорте. Для нас важно, чтобы мы не замораживали пользовательский интерфейс Центра конфиденциальности конечного пользователя при загрузке и расшифровке их файлов.

    Чтобы обойти ограничение максимального размера файла, мы создали потоковый конвейер, который будет извлекать и расшифровывать все файлы параллельно, архивировать их, а затем загружать на диск без буферизации всего файла в памяти.

    Чтобы решить проблему поломки пользовательского интерфейса, нам нужно было выполнять всю эту тяжелую обработку данных в отдельном фоновом потоке. В совокупности это гарантирует, что наша команда может безопасно выполнять запросы о правах на данные и обеспечивать отличный пользовательский интерфейс от имени наших клиентов и клиентов наших клиентов.

    Обратите внимание, что даже в этой демонстрации Penumbra при параллельной обработке нескольких файлов браузер не зависает (обновления событий в реальном времени). Изображение Земли составляет 80 МБ.

    Penumbra с открытым исходным кодом

    Сегодня еще есть несколько областей, в которых сообщество может внести потенциальный вклад в открытый исходный код Penumbra.

    • Улучшите поддержку браузера, добавив запасные варианты, когда потоки не поддерживаются.
    • Улучшите канал связи между основным потоком и веб-воркером, чтобы упростить API Penumbra для разработчиков.
    • Поддержка дополнительных алгоритмов шифрования (в настоящее время Penumbra использует AES-256 в режиме работы GCM).
    • Обновление до самой быстрой базовой криптографической библиотеки на постоянной основе (имеются некоторые многообещающие разработки в собственных реализациях и реализациях WebAssembly).

    Кроме того, мы хотели бы, чтобы Safari и Firefox представили TransformStreams, и считаем, что спецификация Web Crypto должна поддерживать потоковую передачу (и мы не одиноки, согласно GitHub).

    Мы решили сделать Penumbra с открытым исходным кодом, потому что считаем, что это может снизить планку входа для разработчиков, которые также хотят создавать ненадежные платформы. Реализации могут включать улучшенную платформу облачного хранилища (компания, занимающаяся хранением данных, не должна нуждаться в доступе к вашим данным, только тому, кто их загружает, и тому, кто их получает) или более безопасную платформу видеочата.Penumbra также можно использовать для СМИ или правозащитных платформ, которым нужны безопасные способы для гражданских активистов обмениваться конфиденциальной информацией между группами.

    В целом, мы считаем, что более широкое сквозное шифрование в различных отраслях делает мир в Интернете более безопасным. Посетите Penumbra на GitHub и дайте нам знать, что вы думаете.


    Примечание. В дополнение к E2EE есть два других свойства безопасности, которые мы решили закодировать в архитектуре инфраструктуры конфиденциальности данных Transcend: мы не будем держать ключи к системам данных наших клиентов, и Transcend не будет иметь права создавать новые запросы данных (мы не можем просто удалить любого или всех пользователей).Как команда инженеров по безопасности, мы знали, что построение инфраструктуры конфиденциальности данных любым другим способом было бы просто безответственным. Но мы сохраним эти детали для будущего поста.

    Advanced Encryption Standard (AES) — GeeksforGeeks

    Advanced Encryption Standard (AES) — это спецификация для шифрования электронных данных, установленная Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) в 2001 году. он намного сильнее, чем DES и тройной DES, несмотря на то, что его сложнее реализовать.

    Что следует помнить

    • AES — это блочный шифр.
    • Размер ключа может быть 128/192/256 бит.
    • Шифрует данные блоками по 128 бит каждый.

    Это означает, что он принимает 128 бит на вход и выводит 128 бит зашифрованного шифротекста на выходе. AES основан на принципе сети замещения-перестановки, что означает, что он выполняется с использованием ряда связанных операций, которые включают замену и перетасовку входных данных.

    Работа шифра:
    AES выполняет операции с байтами данных, а не с битами.Поскольку размер блока составляет 128 бит, шифр обрабатывает 128 бит (или 16 байт) входных данных за раз.

    Количество раундов зависит от длины ключа следующим образом:

    • 128-битный ключ – 10 раундов
    • 192-битный ключ – 12 раундов
    • 256-битный ключ – 14 раундов
    907

    9014 ключей Алгоритм Key Schedule используется для вычисления всех раундовых ключей из ключа. Таким образом, исходный ключ используется для создания множества различных ключей раунда, которые будут использоваться в соответствующем раунде шифрования.

     

    Шифрование :
    AES рассматривает каждый блок как 16-байтовую (4 байта x 4 байта = 128) сетку в основном расположении столбцов.

      [ b0 | б4 | b8 | б12 | 
      | б1 | b5 | б9 | б13 | 
      | б2 | b6 | б10| б14 | 
      | б3 | b7 | б11| b15 ]  

    Каждый раунд состоит из 4 шагов:

    • SubBytes
    • ShiftRows
    • MixColumns
    • Add Round Key

    Последний раунд не имеет последнего раунда.

    SubBytes выполняет замену, а ShiftRows и MixColumns выполняют перестановку в алгоритме.

    SubBytes  :
    На этом шаге выполняется замена.

    На этом шаге каждый байт заменяется другим байтом. Это выполняется с использованием таблицы поиска, также называемой S-блоком. Эта замена выполняется таким образом, что байт никогда не заменяется сам по себе, а также не заменяется другим байтом, который является дополнением к текущему байту. Результатом этого шага является матрица размером 16 байт (4 x 4), как и раньше.

    Следующие два шага реализуют перестановку.

    ShiftRows :
    Этот шаг таков, как кажется. Каждая строка сдвигается определенное количество раз.

    • Первая строка не смещена
    • Вторая строка сдвинута один раз влево.
    • Третий ряд дважды смещен влево.
    • Четвертая строка трижды смещена влево.

    (Выполняется круговой сдвиг влево.)

      [ b0 | б1 | б2 | б3 ] [ б0 | б1 | б2 | б3 ] 
      | б4 | b5 | b6 | b7 | -> | b5 | b6 | b7 | б4 | 
      | б8 | б9 | б10 | б11 | | б10 | б11 | б8 | б9 | 
      [ б12 | б13 | б14 | б15 ] [ б15 | б12 | б13 | b14 ]  

    MixColumns :
    Этот шаг в основном представляет собой умножение матриц.Каждый столбец умножается на определенную матрицу, и в результате изменяется положение каждого байта в столбце.

    Этот шаг пропускается в последнем раунде.

      [c0] [2 3 1 1] [b0] 
      | с1 | = | 1 2 3 1 | | б1 | 
      | с2 | | 1 1 2 3 | | б2 | 
      [ c3 ] [ 3 1 1 2 ] [ b3 ]  

    Добавить ключи раунда:
    Теперь результирующий вывод предыдущего этапа подвергается операции XOR с соответствующим ключом раунда.Здесь 16 байтов рассматриваются не как сетка, а как 128 бит данных.

    После всех этих раундов на выходе возвращаются 128 бит зашифрованных данных. Этот процесс повторяется до тех пор, пока все данные, подлежащие шифрованию, не будут подвергнуты этому процессу.

    Расшифровка:
    Этапы в раундах можно легко отменить, так как у этих этапов есть противоположность, которая при выполнении отменяет изменения. Каждые 128 блоков проходят 10, 12 или 14 раундов в зависимости от размера ключа.

    Этапы каждого раунда дешифрования следующие:

    • Добавить ключ раунда
    • Обратные MixColumns
    • ShiftRows
    • Обратный SubByte

    Процесс дешифрования выполняется в обратном порядке, поэтому я объясню процесс дешифрования в обратном порядке. заметные отличия.

    Inverse MixColumns :
     Этот шаг аналогичен шагу MixColumns в шифровании, но отличается матрицей, используемой для выполнения операции.

      [b0] [14 11 13 9] [c0] 
      | б1 | = | 9 14 11 13 | | с1 | 
      | б2 | | 13 9 14 11 | | с2 | 
      [ b3 ] [ 11 13 9 14 ] [ c3 ]  

    Обратные подбайты:
    Обратный S-блок используется в качестве таблицы поиска, с помощью которой байты заменяются при расшифровке.

    Резюме: 
    Набор инструкций AES теперь интегрирован в ЦП (обеспечивает пропускную способность в несколько ГБ/с) для повышения скорости и безопасности приложений, использующих AES для шифрования и дешифрования. Несмотря на то, что с момента его появления прошло 20 лет, нам не удалось взломать алгоритм AES, поскольку он невозможен даже с использованием современных технологий. На сегодняшний день единственная уязвимость остается в реализации алгоритма.

    Значение квантовых вычислений для политики шифрования

    О рабочей группе по шифрованию

    Фонд Карнеги за международный мир и Принстонский университет собрали небольшую группу экспертов для продвижения более конструктивного диалога по политике шифрования.В состав рабочей группы входят бывшие правительственные чиновники, представители бизнеса, защитники конфиденциальности и гражданских прав, эксперты правоохранительных органов и компьютерщики. Наблюдатели от федеральных правительственных учреждений США посетили определенное количество заседаний рабочих групп. С 2018 года рабочая группа собиралась для обсуждения ряда важных вопросов, связанных с политикой шифрования, включая то, как соответствующие технологии и способы использования шифрования будут развиваться в будущем.

    Этот документ и сопутствующая статья о шифровании, контролируемом пользователем, были подготовлены Центром политики информационных технологий Принстонского университета по запросу Рабочей группы Карнеги по шифрованию в качестве брифингов, чтобы дать представление о будущих тенденциях, связанных с политикой шифрования.В документах не рассматривается политика шифрования, а скорее анализируются будущие тенденции, связанные с шифрованием, и то, как они будут формировать проблемы, которые должны решать политики.

    Рабочая группа по шифрованию продолжит свои усилия по изучению этого важного вопроса и планирует опубликовать дополнительные брифинги по аспектам дебатов о политике шифрования во всем мире.

    В состав рабочей группы по шифрованию входят:

    • Джим Бейкер
      Бывший главный юрисконсульт Федерального бюро расследований
    • Кэтрин Шарле
      Программный директор, технологии и международные отношения, Фонд Карнеги за международный мир
    • Том Донахью
      Приглашенный научный сотрудник Института национальной безопасности Джорджа Мейсона и бывший старший директор по кибероперациям Совета национальной безопасности, Белый дом
    • Эд Фельтен
      Роберт Э.Кан Профессор компьютерных наук и связей с общественностью, Принстонский университет
    • Аврил Хейнс
      Старший научный сотрудник Колумбийского университета Columbia World Projects и бывший заместитель директора Центрального разведывательного управления
    • Сьюзан Хеннесси
      Исполнительный редактор Lawfare и старший научный сотрудник по исследованиям в области управления, Brookings Institution
    • Крис Инглис
      Управляющий директор Paladin Capital Group и бывший заместитель директора Агентства национальной безопасности
    • Шон Джойс
      Руководитель отдела кибербезопасности и конфиденциальности США, PwC, бывший заместитель директора Федерального бюро расследований
    • Сьюзен Ландау
      Мост профессор кибербезопасности и политики, Университет Тафтса
    • Кристи Лопес
      Почетный посетитель практики, Юридический центр Джорджтауна
    • Алекс Макгилливрей
      Член правления, Data & Society, и бывший заместитель директора по технологиям США
    • Джейсон Матени
      Директор-основатель Джорджтаунского центра безопасности и новых технологий и бывший директор отдела перспективных исследовательских проектов в области разведки, деятельность
    • Тим Маурер
      Содиректор и научный сотрудник Инициативы по киберполитике, Фонд Карнеги за международный мир,
    • Денис Макдонаф
      Приглашенный старший научный сотрудник по технологиям и международным отношениям Фонда Карнеги за международный мир и бывший руководитель аппарата Белого дома
    • Лиза Монако
      Заслуженный старший научный сотрудник Центра права и безопасности Рейсса юридического факультета Нью-Йоркского университета и бывший помощник президента по внутренней безопасности и борьбе с терроризмом
    • Лора Мой
      Исполнительный директор Центра конфиденциальности и технологий Джорджтаунского юридического центра
    • Мишель Ричардсон
      Директор, Проект конфиденциальности и данных, Центр демократии и технологий
    • Рональд Л.Ривест
      Профессор института, Массачусетский технологический институт
    • Ари Шварц
      Управляющий директор службы кибербезопасности, Venable LLP
    • Харлан Ю
      Исполнительный директор Upturn
    • Дениз Чжэн
      Старший научный сотрудник (нерезидент), Программа технологической политики, Центр стратегических и международных исследований

    Примечание. Это не полный список всех участников.Некоторые желают пока остаться анонимными и внести свой вклад в личном качестве.

    Квантовые вычисления все еще находятся в зачаточном состоянии, но их будущее развитие может изменить многие аспекты вычислений, включая шифрование. Хотя влияние квантовых вычислений на шифрование широко обсуждалось, меньше внимания уделялось тому, как квантовые вычисления повлияют на предложения об исключительном доступе к зашифрованным данным, включая депонирование ключей, наиболее часто предлагаемый подход.

    Чем квантовые компьютеры отличаются от традиционных компьютеров

    В отличие от обычных классических компьютеров, квантовые компьютеры построены на основе других физических механизмов. Вместо того, чтобы полагаться на классические биты информации, которые принимают значение либо нуля, либо единицы, квантовый компьютер построен на квантовых битах (или кубитах), которые могут находиться в состояниях, сочетающих аспекты нуля и единицы, в соответствии с правилами квантовая механика. Поскольку квантовые компьютеры используют разные физические механизмы, они в принципе могут выполнять некоторые вычисления гораздо быстрее, чем классические компьютеры.Существует богатая, подробная теория того, что могут и чего не могут делать квантовые компьютеры, и как они соотносятся с классическими компьютерами.

    Квантовые компьютеры, в принципе, могут выполнять некоторые вычисления намного быстрее, чем классические компьютеры, некоторые вычисления лишь немного быстрее, а некоторые с той же скоростью. Таким образом, появление практических квантовых компьютеров изменило бы некоторые компромиссы, связанные с разработкой алгоритмов, включая криптографические алгоритмы. Как описано ниже, эксперты по криптографии в правительстве, промышленности и академических кругах годами работали над подготовкой к потенциальному появлению квантовых компьютеров, хотя многое еще предстоит сделать.

    Квантовые компьютеры очень сложно построить. На данный момент никому не удалось создать квантовый компьютер, достаточно большой или достаточно быстрый, чтобы предлагать какие-либо практические преимущества по сравнению с классическими компьютерами (или даже равные им). Хотя в теории, материалах и измерениях были достигнуты значительные успехи, с 2001 года размер квантовых компьютеров увеличился всего до семидесяти двух физических кубитов. Не было демонстрации ни одного логического кубита, который мог бы служить строительным блоком крупномасштабного квантового компьютера, а для приложений криптоанализа потребуются тысячи таких кубитов.

    Но исследования продвигаются быстро. И хотя существует существенная неопределенность в отношении будущих темпов совершенствования квантовых компьютеров, и некоторые эксперты задаются вопросом, можно ли когда-либо построить квантовые компьютеры, достаточно большие, чтобы повлиять на криптографию, реально возможно, что практический квантовый компьютер может стать доступным в течение следующих десяти лет. двадцать лет, что было бы достаточно, чтобы поставить под угрозу многие системы шифрования. 1 Даже до того, как полностью квантовые системы станут практичными, многие эксперты предсказывают, что ожидаемый переход к квантовым вычислениям, вероятно, будет включать использование гибридных систем, которые сочетают ограниченную функциональность квантовых вычислений с классическими суперкомпьютерами для достижения значительно более высоких эффективных скоростей обработки, чем классические устройства. .Ранние квантовые системы, будь то гибридные или чисто квантовые, вероятно, были бы очень дорогими и редкими.

    Несмотря на это, текущий сбор данных может представлять опасность, если противник записывает зашифрованные сообщения, или захватывает или взламывает системы для сбора зашифрованных сохраненных данных. Если это так, и если такой противник приобретет квантовый компьютер через десять-двадцать лет, он сможет быстро расшифровать все данные, которые они собрали на сегодняшний день.

    Почему квантовые вычисления важны для шифрования

    Безопасность систем шифрования зависит от использования операций, которые могут быть быстро выполнены тем, кто знает секретный ключ, но требуют гораздо больше времени для того, кто его не знает.Алгоритм шифрования обычно имеет регулируемый размер ключа, и алгоритм разработан таким образом, что умеренное увеличение размера ключа вызывает небольшое увеличение времени дешифрования для тех, кто знает ключ, но значительно увеличивает время дешифрования для тех, кто его не знает. я знаю это. Это гарантирует, что размер ключа может быть достаточно большим, так что дешифрование становится непомерно дорогим для тех, кто не знает ключ, но остается очень практичным для держателей ключей. Безопасность криптографического алгоритма зависит от сохранения очень большого разрыва между влиянием увеличения размера ключа на тех, кто знает ключ, и теми, кто его не знает.

    Дешифрование без знания ключа на практике равносильно поиску методом грубой силы: он требует поиска в чрезвычайно большом пространстве возможных секретных ключей, перебора разных ключей по очереди, пока не будет найден тот, который разблокирует зашифрованные данные. На классическом компьютере ожидаемое время, необходимое для этого, пропорционально количеству существующих возможных ключей — искатель должен попробовать половину возможных ключей, чтобы иметь пятьдесят на пятьдесят шансов попробовать правильный.

    Влияние квантовых вычислений на безопасность алгоритма шифрования зависит от того, насколько сильно квантовые вычисления повлияют на время, необходимое невладельцам ключей для нахождения секретного ключа.

    Алгоритмы шифрования, которые Quantum полностью скомпрометирует

    Для некоторых алгоритмов шифрования квантовые вычисления могут позволить тем, у кого нет ключа, полностью обойти необходимость выполнять поиск методом грубой силы, например, включив алгоритм извлечения ключа, который может найти ключ дешифрования напрямую без слепого поиска. Например, популярный алгоритм шифрования Rivest-Shamir-Adleman (RSA) основан на предположении, что разложение большого числа на множители очень сложно. В RSA секретный ключ представляет собой пару больших простых чисел P и Q.Произведение умножения P и Q публикуется, но предполагается, что злоумышленник, который знает произведение P и Q, не может вывести множители P и Q из этого произведения, кроме как с помощью варианта перебора методом перебора. Факторинг для классических компьютеров требует очень много времени, но квантовый компьютер может быстро извлечь факторы P и Q, используя метод, называемый алгоритмом Шора. В мире с большими квантовыми компьютерами RSA не будет безопасным, потому что кто-то без ключа, кто знает общедоступный продукт P и Q, может быстро восстановить секретный ключ.

    Алгоритмы шифрования, безопасность которых можно обеспечить за счет увеличения размера ключа

    Другие алгоритмы шифрования не могут быть так тщательно взломаны таким методом, как алгоритм Шора. Для этих методов квантовые вычисления не являются фатальной угрозой, потому что противник все равно должен заниматься перебором. Но есть квантовый способ, называемый алгоритмом Гровера, который может существенно ускорить любой поиск методом грубой силы, позволяя обыскать пространство заданного размера за время, пропорциональное квадратному корню из этого размера.Этого подхода было бы достаточно, чтобы победить многие методы шифрования, если бы они не были скорректированы.

    В этом случае можно компенсировать эффект квантовых вычислений, увеличив размер ключа, расширив пространство, в котором необходимо искать методом грубой силы, чтобы противодействовать эффекту алгоритма Гровера. Для многих алгоритмов шифрования удвоение размера ключа, скажем, со 128 бит до 256 бит, приводит к возведению в квадрат размера пространства ключей, которое пришлось бы искать человеку, не имеющему ключа.Эта контрмера точно компенсирует эффект квадратного корня алгоритма Гровера, восстанавливая уровень безопасности доквантового алгоритма.

    Одним из следствий этого является то, что данные, которые были зашифрованы до появления жизнеспособных квантовых вычислений — с исходным ключом меньшего размера — станут доступными для расшифровки, когда квантовые вычисления станут доступны, но данные, зашифрованные с помощью более крупного квантово-безопасного ключа, продолжат быть в безопасности. (Как и классические компьютеры, квантовые компьютеры со временем станут быстрее, что потребует такого же увеличения размера ключа от поколения к поколению, которое было необходимо в эпоху до квантовых вычислений.)

    Переход к квантово-безопасному шифрованию

    По мере приближения появления практических квантовых компьютеров организации должны обновить свои системы, чтобы использовать квантово-безопасное шифрование. Методы шифрования, которые можно обойти с помощью квантовых вычислений, должны быть заменены методами, которые выдерживают квантовые вычисления, а методы шифрования, которые остаются жизнеспособными, должны иметь увеличенный размер ключа. Уточнение и внедрение этих методов может занять много времени. Опыт показывает, что поэтапный отказ от алгоритма шифрования, находящегося под угрозой, может занять десятилетие и более. 2 Учитывая возможность крупномасштабных квантовых компьютеров в ближайшие два десятилетия и юридические требования по защите некоторых форм секретных данных в течение как минимум двух десятилетий, правительственным учреждениям следует начать использовать квантово-безопасное шифрование для критически важных данных. Фактически, любые пользователи, которым требуется, чтобы данные оставались в безопасности более десяти лет, должны как можно скорее начать переход на квантово-безопасное шифрование.

    Важным соображением в этом процессе адаптации является необходимость заранее знать с высокой степенью достоверности, что новый метод шифрования, который вы хотите использовать, является квантово-безопасным, а также защищен от классических компьютерных атак.Это сложная задача, поскольку возможности будущих квантовых компьютеров плохо изучены, и, вероятно, в будущем будут открыты новые квантовые алгоритмы.

    Криптографы годами работали над подготовкой к потенциальному появлению квантовых компьютеров, разрабатывая квантово-безопасные методы шифрования. Компании и консорциумы в США, Европе, Азии и других странах проводят активные исследовательские программы. Правительство США также стремится адаптироваться к будущему с квантовыми компьютерами.Правительственные учреждения, в том числе Агентство национальной безопасности (АНБ) и Национальный институт стандартов и технологий (NIST), в течение многих лет работали над методами квантово-безопасного шифрования для использования правительством. В 2016 году NIST также запустил процесс разработки стандартов постквантовой криптографии для разработки стандартов квантово-безопасного шифрования несекретной правительственной информации, стандартов, которые, вероятно, также будут использовать представители частного сектора. Второй раунд конкурсного отбора NIST включает двадцать шесть предложений, представленных компаниями и университетами в Соединенных Штатах и ​​других странах.

    Прогнозирование появления квантовых компьютеров

    Если криптографически релевантные квантовые компьютеры станут возможными, эксперты, вероятно, будут предупреждены за несколько лет. Существующие архитектуры квантовых вычислений плохо масштабируются, поэтому, вероятно, потребуется предложить и оценить новые подходы, чтобы достичь необходимого масштаба. Тем не менее, если цель состоит в том, чтобы защитить секреты в течение двадцати или более лет, то квантово-устойчивое шифрование, вероятно, следует использовать сегодня для большего количества данных.

    Распространенность квантовых вычислений — еще один существенный фактор. Будут ли квантовые вычисления изначально доступны только нескольким участникам или вскоре они станут широко доступными? Разрыв между ведущей отраслевой или академической лабораторией и лабораторией, занявшей второе место, составляет всего несколько месяцев. 3 Это говорит о том, что знания о том, как построить квантовый компьютер, когда он уже существовал, вскоре стали широко доступны. Но первые квантовые компьютеры, имеющие отношение к шифрованию, скорее всего, будут очень дорогими (и, вероятно, будут гибридными системами, основанными на поддержке очень больших и дорогих классических компьютеров), поэтому стоимость будет препятствием для широкой доступности в первые годы.В любом случае, большинство аналитиков считают, что, если кто-то действительно разработает жизнеспособный квантовый компьютер, это новшество будет практически невозможно сохранить в тайне. Эксперты считают маловероятным тайную разработку крупномасштабного квантового компьютера.

    Влияние квантовых вычислений на условное депонирование ключей

    Предложения, связанные с депонированием ключей, часто упоминаемым потенциальным подходом к исключительному доступу, обычно основаны на шифровании с открытым ключом, то есть методе шифрования, который использует отдельные ключи для шифрования и дешифрования.(Это позволяет устройству зашифровать депонированный пакет таким образом, что само устройство не сможет расшифровать то, что оно ранее зашифровало, потому что устройство будет знать ключ шифрования, но не будет знать ключ дешифрования. Ключ дешифрования будет храниться более тщательно. )

    Большинство систем шифрования с открытым ключом, развернутых сегодня в новых устройствах и службах, не являются квантово-безопасными. Чтобы достичь паритета с безопасностью этих систем, система условного депонирования ключей не требует квантово-безопасного шифрования.Но если для систем условного депонирования ключей требуется более высокая степень безопасности для обеспечения безопасности данных в течение десятилетий, тогда эти системы должны будут полагаться на метод шифрования с открытым ключом, который является квантово-безопасным. Если он не является квантово-безопасным, то данные, хранящиеся на устройстве, могут быть позже восстановлены любым противником, у которого есть достаточно большой квантовый компьютер. Злоумышленник может сегодня записать образ зашифрованного хранилища вместе с депонированным пакетом, а затем использовать предполагаемый доступ к квантовому компьютеру, чтобы взломать шифрование, защищающее депонированный пакет, тем самым получив доступ к информации, необходимой для расшифровки хранимого пакета. изображение всех данных на устройстве.

    Тем не менее, в первые годы существования квантовых вычислений возможности взлома шифрования, вероятно, были бы дефицитными и дорогими, поэтому участники, обладающие такими возможностями, должны были бы резервировать их для наиболее важных целей. Соответственно, массовый взлом депонированных пакетов был бы маловероятным в первые годы существования квантовых вычислений. Однако в долгосрочной перспективе стоимость взлома устаревших пакетов условного депонирования, вероятно, продолжит снижаться.

    Соответственно, основное влияние квантовых вычислений на депонирование ключей заключается в том, что потенциальное появление больших квантовых компьютеров заставит методы депонирования переключиться на методы шифрования, которые прошли гораздо меньшую проверку на предмет их общей безопасности, чем методы шифрования, используемые сегодня.Это увеличивает технический риск, связанный с депонированием ключей (наряду с большинством других приложений шифрования с открытым ключом). В ближайшие годы эксперты и практики продолжат решать задачу укрепления методов шифрования, чтобы противостоять достижениям в области квантовых вычислений.

    В этой публикации очень помогли предложения и отзывы нескольких членов Рабочей группы по шифрованию.

    Примечания

    1 Эта и другие оценки времени, приведенные далее в статье, основаны на оценках авторов.

    2 На основании оценки авторов.

    3 На основании оценки авторов.

    Для получения более подробной информации о Рабочей группе по шифрованию посетите: https://carnegieendowment.org/Encryption/.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.