آشنايي باگرايش رمز درمقطع کارشناسي ارشد رشته رياضيات و کاربردي

آشنايي باگرايش رمز درمقطع کارشناسي ارشد رشته رياضيات و کاربردي

"سامانه صدای مشاور تحصیلی"

مشاوره دهنده تخصصی

برای تماس با مشاورین ما تنها با تلفن ثابت و بدون گرفتن کد، با شماره  9099071613  تماس بگیرید.

تماس از 8 صبح تا 12 شب

حتی ایام تعطیل

آشنايي باگرايش رمز درمقطع کارشناسي ارشد رشته رياضيات و کاربردي
مقدمه: امروزه بخش عظيمي از اطلاعات توسط ابزار‌هاي ارتباطي، ارسال، دريافت و پردازش مي‌شود و تلاش در جهت ايجاد و حفظ سطوح امنيتي بالا در اين گونه ساختار‌ها به خصوص در سازمان‌هاي اطلاعاتي، نظامي، انتظامي و امنيتي از اهميت زيادي برخوردار است. امنيت ارتباطات به منظور حفظ اطلاعات مخابره شده و در راستاي جلوگيري از تخريب، جعل، افشا و شنود افراد غير مجاز مطرح مي‌شود. يکي از ارکان مهم امنيت ارتباطات مقوله رمز بوده و همين امر باعث شده است که علم رمزنگاري  به عنوان يکي از اساسي‌ترين شاخه‌هاي علم مخابرات و رياضيات در جهان مطرح گردد. در ادامه بيشتر با اين رشته آشنا ميشويم.
رشته رياضيات و کاربردها همچون اکثر رشته ها در مقطع کارشناسي ارشد به سه گرايش کاربردي ، محض و آموزش رياضي تقسيم مي شود. دانشجوي کارشناسي ارشد رياضي گرايش کاربردي مي تواند يکي از مباحث آناليز عددي ، تحقيق در عمليات و يا رمزنگاري را به عنوان مبحث تخصصي خود انتخاب کند.
برخي ازدروسي دانشجويان اين گرايش بايد در طول تحصيل خود بگذرانند عبارتند از تئوري اطلاعات، کدينگ 1و 2، رمزنگاري 1و2، مباحث ويژه و پيچيدگي محاسبات.
با توجه به امنيتي بودن اين رشته افراد متخصص و فارغ التحصيلان آن مي توانند در ارگان هايي همچون سازمان هاي نظامي، وزارت بازرگاني ، بانک مرکزي ويا شرکت هاي خصوصي که در زمينه امنيت اطلاعات فعاليت مي کنند، مشغول به کار شوند. در ادامه بيشتر با اين رشته رمزنگاري آشنا مي شويم.
هر ساختار امنيتي حداقل بايد چهار جنبه اساسي را برآورده سازد که عبارتند از: درستي داده‌ها ، احراز اصالت ، محرمانگي داده‌ها  و انکارناپذيري . منظور از درستي، تضمين اين موضوع است که پيام در حين انتقال بدون تغيير و صحيح باقي بماند. منظور از احراز اصالت فهميدن اين موضوع است که آيا پيام واقعا از طرف آن کسي که خود را فرستنده معرفي کرده است، فرستاده شده است يا خير. موضوع محرمانگي نيز روش‌هايي است براي مطمئن شدن از اين که پيام فقط توسط افراد مجاز خوانده ‌شود. منظور از انکارناپذيري نيز اين است که فرستنده اصلي نتواند پيامي را که از طرف او فرستاده شده است، انکار کند.اين اصول در طراحي عموم الگوريتم‌هاي رمز و پروتکل‌هاي رمزنگاري، در نظر گرفته مي‌شود.
معرفي الگوريتم هاي رمز
رمزنگاري به عنوان يک علم از مقاله معروف شانون آغاز شد. او در اين مقاله با تعريف کانالي که ورودي آن متن اصلي (متني که مي‌خواهيم رمزگذاري شود) و خروجي آن متن رمزشده  مي‌باشد با تعريف اطلاعات متقابل صفر بين ورودي و خروجي، يک مدل رياضي براي مشاهده مطالب مرتبط کليک کنيدمناسب براي رمزنگاري ارائه داد. در اين تعريف متن اصلي با کليد رمزگذاري به گونه اي ترکيب مي‌شود که در صورت داشتن متن رمز شده و بدون داشتن کليد، نتوان از متن اصلي اطلاعاتي به دست آورد. پس از اين مقاله، رمزنگاري شروع به پيشرفت نمود.
علم رمزنگاري را مي‌توان به دو بخش رمزگذاري  و رمزشکني  يا تحليل رمز تقسيم کرد که ارتباط تنگاتنگي بين اين دو بخش وجود دارد و پيشرفت در يک بخش منجر به تلاش جهت پيشرفت در بخش ديگر خواهد شد. الگوريتم‌هاي رمزنگاري را مي‌توان به دو دسته عمده تقسيم‌بندي نمود:
دسته اول، الگوريتم‌هاي رمزنگاري با کليد متقارن  هستندکه درآن، دو طرف ارتباط(فرستنده و گيرنده) بايستي بر روي يک پارامتر مخفي به عنوان کليد توافق نمايند و در صورت دست‌يابي گيرنده غير مجاز به آن، باعث شکست الگوريتم رمزنگاري و بي‌اثر شدن عمل رمزنگاري مي‌گردد. در نتيجه اين کليد به عنوان کليد اصلي الگوريتم رمزنگاري، بايستي از طريق يک کانال کاملاامن در اختيار فرستنده و گيرنده قرار گيرد. ساختار اين الگوريتم‌ها از سادگي نسبي برخوردار بوده و درستي و محرمانگي پيام را به طور همزمان تامين مي‌نمايند. اساسي‌ترين مشکل الگوريتم‌هاي رمز متقارن، نحوه توليد و مديريت کليد در الگوريتم‌هاي با تعداد کاربر زياد است.
دسته دوم، الگوريتم‌هاي کليد عمومي  هستند که در اواخر دهه 1970 توسط ديفي و هلمن ارائه شد.از خصوصيات عمده آن¬ها مي‌توان به عدم نياز به کانال امن جهت توزيع کليد اشاره کرد. هرکدام از دو طرف يک کليد رمزگذاري جداگانه براي خود دارند و لازم نيست اين کليد رمز، مخفي نگه داشته شود. اما کليد رمزگشايي براي هر طرف بايد براي همان طرف معلوم و شخصي بوده و از ديد ديگران مخفي باشد. عمليات رمزگذاري و رمزگشايي توسط اين دو کليد كه به نام‌هاي کليد عمومي و کليد خصوصي  معروف مي‌باشند، انجام مي‌گيرد. اين دو کليد به گونه‌اي انتخاب مي‌شوند که امکان محاسبه کليد خصوصي از روي کليد عمومي ميسر نباشد مگر آن كه اطلاعات خاصي در اختيار باشد كه تنها خود فرد به آنها دسترسي دارد. در اين الگوريتم‌ها، محرمانگي و درستي پيام را مي‌توان به صورت جداگانه تامين نمود. گرچه الگوريتم‌هاي رمزنگاري کليد عمومي تا حدودي توانسته‌اند مشکل توزيع کليد را حل نمايند اما محدوديت کاربرد آنها و مشکلات پياده‌سازي سخت‌افزاري اين الگوريتم‌ها و سرعت کمتر آنها به دليل حجم محاسبات بالا نسبت به الگوريتم‌هاي رمزنگاري با کليد امن مخصوصا وقتي که طول متن اصلي زياد باشد، باعث شده که الگوريتم‌هاي رمزنگاري با کليد امن جايگاه خود را به عنوان نوعي ازالگوريتم‌هاي رمزنگاري کارآمد حفظنمايند. دو کاربرد مهم الگوريتم‌هاي نامتقارن، امضاي ديجيتال داده‌ها و استفاده از آنها در تامين احراز اصالت مي‌باشد.
به طور عمده مولدهاي رمزنگاري با کليد متقارن، به دو دسته مولدهاي رمزنگاري قالبي  و مولدهاي رمزنگاري دنباله‌اي  تقسيم مي‌شوند. در مولدهاي رمزنگاري دنباله‌اي،حروف متن اصلي(دنباله پيام) به صورت مجزا(در هر لحظه يک حرف) از هم رمز مي‌شوند، اما در مولدهاي رمزنگاري قالبي، گروهي از حروف در يک لحظه و با استفاده از يک تبديل ثابت، رمز مي‌شوند.