Криптосистема

Схема (система) шифрування, криптосистема - в криптографії алгоритм здійснення оборотних перетворень вихідного тексту в шифрований та навпаки.

Задається сімкою ${\displaystyle (M,C,K,K',G,E,D)}$, де

• ${\displaystyle M}$ - множина можливих повідомлень
• ${\displaystyle C}$ - множина шифротекстів (спотворених повідомлень)
• ${\displaystyle K}$ - множина ключів шифрування
• ${\displaystyle K'}$ - множина ключів дешифрування
• ${\displaystyle G:\mathbb {N} \to K\times K'}$ - генератор ключів
• ${\displaystyle E:M\times K\to C}$ - алгоритм шифрування
• ${\displaystyle D:C\times K'\to M}$ - алгоритм дешифрування

Крім цього будемо використовувати такі позначення:

• ${\displaystyle d\in K}$ - ключ шифрування
• ${\displaystyle e\in K'}$ - ключ дешифрування
• ${\displaystyle m\in M}$ - повідомлення, яке треба зашифрувати
• ${\displaystyle c\in C}$ - зашифроване повідомлення

Властивості системи шифрування

1. Коректність ${\displaystyle \forall m\in M\,\forall e\in K\exists !d\in K'\ (D_{d}(E_{e}(m))=m)}$, ${\displaystyle e\leftrightarrow d}$. Тобто, повідомлення яке було зашифроване має розшифровуватись єдиним ключем, і після розшифрування залишатись таким самим. Крім того між ключем шифрування та ключем дешифрування має бути бієкція.
2. Швидкість ${\displaystyle G,E,D}$ мають бути "швидкими", тобто працювати за поліноміальний час з невеликим степенем.
3. Стійкість - неможливість розшифрувати повідомлення при необмежених ресурсах (теоретична), або за розумний час (практична).

У сучасних шифрах кожен елемент цієї сімки відомий і стійкість шифру цілком визначається таємністю ключа (принцип Керкгоффза).

В ідеальному випадку криптоаналітику, що знає шифротекст, для пошуку вихідного тексту не залишається нічого іншого ніж перебрати всі можливі ключі.

Див. також

• Криптоаналіз
• Криптографія
• Криптологія

Криптографічні пристрої

• Енігма
• Фіалка М-125
• Циліндр Джефферсона