В научном и технологическом направлениях одной из широко исследуемых тем является определение специфики мембраны, которая имеет несколько видов, и, соответственно, может быть предназначенной для осуществления разных функций.
Полупроницаемая или частично проницаемая мембрана – это мембрана, через которую проходят молекулы или ионы. Скорость прохождения частиц зависит от давления, концентрации и температуры молекул или частиц раствора, которые находятся поверх самой мембраны. В то же время на процесс прохождения элементов раствора оказывает влияние и специфические особенности самой мембраны. Учитывая характеристики мембраны и раствора, большое значение также имеют такие факты, как объем жидкости, особенности концентрата, то есть его свойства и химический состав. Примером использования полупроницаемой мембраны может быть двойной слой липида, на котором располагается плазменная мембрана, которая, в свою очередь, покрывает все биологические клетки. Большинство натуральных и синтетических материалов, которые толще мембраны могут также называться полупроницаемыми. В качестве примера служит тонкая пленка, расположенная внутри яйца. Еще одним примером такого вида мембраны является двойной слой фосфолипида.
В современном мире под криптографией понимают науку, которая занимается изучением математического метода обеспечения конфиденциальности и аутентичности информации, приложений, основанных на трудноразрешимых задачах. Если в древние времена данная наука ведала только зашифровкой сообщений, то с середины ХХв до настоящего времени в функции криптографии входят и разработка методов проверки полноты сообщений, и определение как отправителя, так и получателя текстов, и создание цифровой подписи при большей популяризации электронных документов. Теперь это известно не только в закрытых военных, дипломатических кругах, но также доступно и широкой общественности, заинтересованной в защите каналов передачи данных от навязывания ложных сообщений, защите электронных документов от копирования и подделки.
Подобная система сохранения конфиденциальности информации является очень полезной и, между тем, достаточно уязвимой, поэтому криптографам необходимо создавать определенную базу защищенности таковой системы от криптоаналитиков, ищущих любую уязвимость в алгоритмах криптографии, предполагающих использование вычислительных средств.
Существует несколько видов алгоритмов шифрования с использованием ключа:
I симметричные - с секретным ключом, которые подразделяют на:
1) потоковые шифры (шифровка побитово)
2) блочные шифры (шифровка набора бит как единое целое)
II асимметричные - с открытым ключом
III хэш-функций
Секретный ключ должен быть случайным в полном смысле этого слова, поскольку иначе, как мы убедились в главе 4, нападающий может получить информацию о ключе, зная вероятностные распределения ключей и сообщений. Все ключи должны быть равновероятны и производиться с помощью настоящего генератора случайных чисел. Однако источник абсолютно случайных чисел очень трудно создать. Стоит заметить, что хотя по-настоящему случайный ключ очень хорош для применения, его крайне трудно удержать в человеческой памяти. Поэтому многие системы используют пароль или подходящие фразы для генерирования секретного ключа. Но теперь лобовая атака даже более опасна. Как видно из табл. 6.1, пароль наподобие PIN-кода, т. е. простой номер, лежащий в пределах от 0 до 9999, легко установить с помощью лобовой атаки. Даже при использовании пароля из 8 символов число возможностей не дотягивает до
чего нам хотелось бы для обеспечения безопасности.
Один из важных моментов, который следует принимать во внимание при генерировании и хранении ключей, — это продолжительность их жизни. Общее правило состоит в том, что чем дольше используемый ключ находится в обращении, тем легче нападающему его вскрыть, и тем большую ценность он для него представляет. Кроме того, важно правильно уничтожить ключ по истечении его жизни. Перекладывание проблемы на плечи операционной системы командой del или rem не гарантирует того, что нападающий не сможет восстановить информацию, исследуя жесткий диск. Обычно удаление файла не стирает его содержания, а всего лишь сообщает системе о том, что ячейки памяти, отведенные под него, теперь свободны для записи новых данных.
Как мы уже говорили, главная проблема — безопасное управление распределением секретных ключей. Даже при использовании центра доверия необходим какой-нибудь способ получения ключа каждому его пользователю.
Один из возможных путей решения состоит в расщеплении ключа (более формально — разделении секрета), при котором ключ делится на несколько частей
Напомним, что n пользователям, желающим обмениваться закрытой информацией друг с другом, необходимо
![]()
разных долговременных криптографических пар. Как было отмечено ранее, это порождает проблемы управления огромным числом ключей и их распределения. Мы уже говорили, что лучше использовать сеансовые ключи и несколько статичных, но не объяснили как развертывается сеансовый ключ.