Кіріспе
Криптоталдауға жоғары төзімді криптографиялық жүйелерге қолданылатын термин. Қуатты криптография немесе криптографиялық тұрғыдан берік – криптографиялық алгоритмдерді белгілеуге қолданылатын жалпы терминдер. Дұрыс қолданылғанда, олар тым жоғары (көбінесе жеңіліссіз) деңгейде қорғауды қамтамасыз етеді, тіпті үкіметтік органдар да оны бұза алмайды. Қуатты криптография мен (бұзуға болатын) әлсіз криптография арасындағы шекараның нақты анықтамасы жоқ, себебі аппараттық құралдар мен криптоталдау техникасының жетілуіне байланысты бұл шекара үнемі өзгеріп тұрады. Бұл жетілулер ақырында бұрын тек NSA-ға ғана қолжетімді мүмкіндіктерді білікті маманның қолына жеткізеді, сондықтан практикада криптографиялық қауіпсіздіктің екі деңгейі ғана бар: «сіздің кішкентай қарындасыңыздың файлдарыңызды оқуын тоқтатуға қабілетті криптография және ірі үкіметтердің файлдарыңызды оқуын тоқтатуға қабілетті криптография» (Брюс Шнайер). Қуатты криптографиялық алгоритмдерде жоғары деңгейдегі қауіпсіздік болады, ол практикалық тұрғыдан әдетте кілттегі биттер санымен анықталады. Мысалы, АҚШ үкіметі шифрлауды экспорттық бақылауға қатысты, кілтінің ұзындығы 56 биттен асатын немесе оның ашық кілтінің эквиваленті бар симметриялық шифрлау алгоритмін күшті деп есептейді, демек экспорттық лицензиялауға жатады. Алгоритмнің күшті болуы үшін, оның кілті жеткілікті ұзын болуы керек және белгілі математикалық әлсіздіктерден құрылуы керек, себебі оларды пайдалану кілт өлшемін тиімді түрде азайтады. 21-ші ғасырдың басында күшті симметриялық шифрлау алгоритмдерінің қауіпсіздік деңгейі әдетте 128 бит болатын (біршама төменгі мәндер де күшті болуы мүмкін, бірақ кіші кілт өлшемін пайдаланудың техникалық артықшылығы көбінесе аз). Кез келген криптографиялық схеманың шабуылға төзімділігін көрсету күрделі мәселе, ол кең ауқымды сынақтар мен сараптамаларды, әсіресе ашық форумда талап етеді. Жақсы алгоритмдер мен протоколдар қажет (сондай-ақ, мықты ғимаратты салу үшін жақсы материалдар қажет), бірақ жақсы жүйелік жобалау мен іске асыру да қажет: «мықты алгоритмдер мен протоколдарды қолдана отырып, криптографиялық тұрғыдан әлсіз жүйе құруға болады» (құрылыста жақсы материалдарды пайдалану мықты құрылымға кепілдік бермейді). Көптеген нақты жүйелер күшті криптография дұрыс қолданылмаған кезде әлсіз болып шығады, мысалы, кездейсоқ мәндер қайта пайдаланылады. Сәтті шабуыл тіпті алгоритмді қамтымауы мүмкін, мысалы, егер кілт парольден жасалса, әлсіз парольді болжау оңай және криптографиялық құралдардың күшіне байланысты емес. Пайдаланушы жалпы суреттегі ең әлсіз буынға айналуы мүмкін, мысалы, парольдер мен аппараттық токендерді әріптестермен бөлісу арқылы.
Strong cryptography or cryptographically strong are general terms used to designate the cryptographic algorithms that, when used correctly, provide a very high (usually insurmountable) level of protection against any eavesdropper, including the government agencies. There is no precise definition of the boundary line between the strong cryptography and (breakable) weak cryptography, as this border constantly shifts due to improvements in hardware and cryptanalysis techniques. These improvements eventually place the capabilities once available only to the NSA within the reach of a skilled individual, so in practice there are only two levels of cryptographic security, "cryptography that will stop your kid sister from reading your files, and cryptography that will stop major governments from reading your files" (Bruce Schneier). The strong cryptography algorithms have high security strength, for practical purposes usually defined as a number of bits in the key. For example, the United States government, when dealing with export control of encryption, considered any implementation of the symmetric encryption algorithm with the key length above 56 bits or its public key equivalent to be strong and thus potentially a subject to the export licensing. To be strong, an algorithm needs to have a sufficiently long key and be free of known mathematical weaknesses, as exploitation of these effectively reduces the key size. At the beginning of the 21st century, the typical security strength of the strong symmetrical encryption algorithms is 128 bits (slightly lower values still can be strong, but usually there is little technical gain in using smaller key sizes). Demonstrating the resistance of any cryptographic scheme to attack is a complex matter, requiring extensive testing and reviews, preferably in a public forum. Good algorithms and protocols are required (similarly, good materials are required to construct a strong building), but good system design and implementation is needed as well: "it is possible to build a cryptographically weak system using strong algorithms and protocols" (just like the use of good materials in construction does not guarantee a solid structure). Many real life systems turn out to be weak when the strong cryptography is not used properly, for example, random nonces are reused A successful attack might not even involve algorithm at all, for example, if the key is generated from a password, guessing a weak password is easy and does not depend on the strength of the cryptographic primitives. A user can become the weakest link in the overall picture, for example, by sharing passwords and hardware tokens with the colleagues.
Өмірбаян
Күшейтілген криптография үшін қажетті шығындар деңгейі бастапқыда оны қолдануды үкімет пен әскери агенттіктерге шектеді. 20 ғасырдың ортасына дейін шифрлау процесі көптеген адам еңбегін қажет етті, ал қателер (шифрды бұзуға алып келетін) өте жиі кездесетін. Сондықтан, жазбаша ақпараттың шамалы бөлігі ғана шифрланатын. АҚШ үкіметі, әсіресе, 1960 жылдарға дейін АҚШ-та криптографияны дамыту және пайдалану монополиясын сақтап келді. 1970 жылдары қуатты компьютерлердің қолжетімділігі артып, жарияланған зерттеулер (Деректерді шифрлау стандарты, Диффи-Хеллман және RSA алгоритмдері) күшті криптографияны азаматтық қолдануға мүмкіндік берді. 1990 жылдардың ортасында күшті криптография туралы білім мен құралдар бүкіл әлемде кеңінен тарады. 21 ғасырға қарай техникалық шектеулер жойылды, бірақ байланыстың көп бөлігі әлі де шифрланбаған күйде қалды. Сонымен қатар, күшті криптографияны құру және іске қосу құны әлсіз криптография құнымен шамамен теңесті. Компьютерлерді пайдалану криптоанализ процесін өзгертіп, Блетчли Парктегі "Колосс" машинасының жұмысымен танымал болды. Бірақ цифрлық компьютерлер мен электрониканың дамуы криптоанализге көмектескендей, ол әлдеқайда күрделі шифрларды жасауға да мүмкіндік берді. Әдетте, сапалы шифрды пайдалану өте тиімді, ал оны бұзу үшін көп есе жоғары күш-жігер қажет, бұл криптоанализді тиімсіз және іс жүзінде мүмкін емес етеді.
Құқықтық мәселелер
Шифрлауды кеңінен қолдану бақылау құнын арттырады, сондықтан үкімет саясаты күшті криптографияны қолдануды реттеуге бағытталған. 2000-ші жылдары шифрлаудың бақылау мүмкіндіктеріне тигізетін әсері, әлемдік әлеуметтік желілер арқылы жүзеге асырылатын коммуникациялардың үнемі өсіп келе жатқан үлесімен шектелді, олар күшті шифрлауды қолданбады және үкіметтерге қажетті деректерді ұсынды. Мерфи заң шығарудағы тепе-теңдікті сақтау қажеттігі туралы айтады, ол үкіметтің өкілеттіктерінің жылдам дамитын технологияны қадағалауға жеткілікті деңгейде кең болуы керек, бірақ сонымен қатар қоғам мен қадағалау органдарына заңнаманың болашақтағы қолданылуын түсінуге мүмкіндік беретіндей нақты болуы тиіс.
Еуропалық Одақ
АҚШ-пен салыстырғанда, Еуропалық Одақтың позициясы әрқашан құпиялылыққа көбірек бейімделген. Атап айтқанда, Еуропалық Одақ 1997 жылы кілт сақтау идеясын қабылдамаған. Еуропалық Одақтың киберқауіпсіздік агенттігі (ENISA) бэкдорлар заңды бақылау үшін тиімді емес, бірақ жалпы цифрлық қауіпсіздікке үлкен қауіп келтіреді деген пікірде.
Бес көз
Бес көз (Brexit-тен кейін) қауіпсіздік және жеке өмір мәселелері бойынша ұқсас пікірлері бар мемлекеттер тобын көрсетеді. Бұл топтың заңды түрде ақпаратты ұстау саласындағы жаһандық күнтәртібін анықтауға жетерлік ықпалы болуы мүмкін. Бұл топтың күш-жігері толығымен үйлестірілмеген: мысалы, 2019 жылы Facebook компаниясынан end-to-end шифрлауды енгізбеуді талап етуді Канада мен Жаңа Зеландия екеуі де қолдамады, және бұл талап ешқандай реттеуге әкелмеді.
Ресей
90-шы жылдары Ресей президенті мен үкіметі мемлекеттік органдардың сертификатталмаған криптожүйелерді пайдалануын ресми түрде тыйым салатын бірнеше қаулы шығарды. 1995 жылғы президенттік қаулы жеке тұлғаларға тиісті лицензиясыз криптографиялық жүйелерді өндіруге және сатуға тыйым салуға тырысты, бірақ ол қандай да бір жолмен күшіне енбеді, себебі ол 1993 жылғы Ресей Конституциясына қайшы келуі мүмкін деп күдіктелді және заң емес еді. 2012 жылы шығарылған №313 қаулы бұрынғы қаулыларға өзгерістер енгізіп, криптожүйелер енгізілген өнімдерді өндіруге және таратуға рұқсат берді, сонымен қатар кейбір шектеулерді жариялағанмен, лицензия талап етілмейді. Франция бұл салада өте қатаң ережелерді енгізген, бірақ соңғы жылдары оларды жеңілдетті.
Қуатты
PGP әдетте күшті криптографияның мысалы болып саналады, оның нұсқалары көптеген операциялық жүйелерде және әртүрлі аппараттық платформаларда жұмыс істейді. PGP операциялары үшін ашық кодты стандарт OpenPGP болып табылады, ал GnuPG – бұл стандартты FSF ұсынған нұсқасы. Дегенмен, классикалық PGP-дегі IDEA қолтаңба кілтінің ұзындығы тек 64 битті құрайды, сондықтан ол енді соқтығысу шабуылдарына төтеп бере алмайды. Сондықтан OpenPGP SHA-2 хэш функциясы мен AES криптографиясын пайдаланады. AES алгоритмі ұзаққа созылған, ашық және көптеген сынақтардан өткен іріктеу процесінен кейін күшті деп есептеледі. Эллиптік қисық криптографиясы – графикалық геометриялық функцияға негізделген тағы бір жүйе. Интернет транзакцияларын қамтамасыз етуге қолданылатын TLS протоколының соңғы нұсқасы (1.3 нұсқасы) әдетте күшті деп саналады. Алдыңғы нұсқаларда POODLE сияқты нақтыланған шабуылдарды қоса алғанда, бірнеше осал тұстар бар. Жағдайды уастыра түсетіні, кейбір шифрлау жиынтықтары 1996 жылға дейінгі АҚШ ережелеріне сәйкес экспортқа мүмкіндік беру үшін 40 биттік тиімді кілтті пайдалануға қасақана әлсіретілген.